[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Fertigbauelemente, wie beispielsweise Holzbauelemente,
insbesondere für den Hausbau, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und Herstellungsverfahren
für solche Fertigbauelemente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
[0002] Fertigbau und darunter der Massivholzbau hat aktuell ein sehr großes Wachstumspotenzial,
sowohl für den Objektbau als auch für den Bau von Ein- und Mehrfamilienhäusern. Vorliegend
werden Fertigbauelemente mit Schichtaufbau in Form von z.B. derart aufgebauten massiven
Holzbauelementen betrachtet. Solche massiven Holzbauelemente werden gemäß Kenntnissen
aus der Praxis bisher überwiegend durch Verklebung von Holzschichten mit Kunstharzen,
anderen Leimen oder Klebern hergestellt, und die Herstellung von massiven Holzbauelementen
in Schichtbauweise ohne Verwendung von Leimen oder Klebern ist bisher noch ein Sonderweg,
der nur geringe Marktanteile erobern konnte. Die gesamten Vorteile des insbesondere
leimfreien Massivholzbaus mit Fertigbauelementen mit Schichtaufbau werden jedoch mehr
und mehr erkannt:
- Verwendung des nachwachsenden Rohstoffs "massives Holz",
- relativ geringer Energieeinsatz für Transport und Bearbeitung,
- bessere Ausnutzung des Rohstoffes Holz als bei einstückigen Balken mit Wanddicke durch
geringeren Verschnitt,
- bessere Struktur- und Gestaltungsmöglichkeiten als bei der Verwendung von einstückigen
Balken mit Wanddicke,
- ein gesundes Raumklima im Gebäude,
- die Möglichkeit zur Erstellung von Niedrigenergie- oder Passivhäusem,
- der mögliche hohe Brandschutzfaktor,
- die mögliche hohe Erdbebensicherheit / statische Stabilität,
- der geringe Eintrag von Baufeuchte bei der Errichtung der Gebäude,
- die lange mögliche Lebensdauer,
- die systemimmanente Unempfmdlichkeit gegen eintretende Feuchte in die Wandelemente,
- die wirklich 100%-ige Recyclingfähigkeit (optimale Umsetzung des Prinzip "Cradle-to-Cradle"),
- die absolute Vermeidung von chemischen und/oder holzfremden Zusätzen und damit die
100-%-ige Vermeidung von Ausgasungen und Gerüchen,
- die über Jahrhunderte hinweg nachgewiesene, zuverlässige mechanische und statische
Stabilität von reinen Holz-Holz-Verbindungen, während die Langzeitstabilität für Holz-Leim-Verbindungen
immer noch fraglich ist, besonders bei Einwirkung von Feuchtigkeit.
[0003] Die
DE 101 63 446 A1 betrifft ein Verbundbauteil, insbesondere als Wand-, Decken- oder Dachelement für
den Hausbau. Dieses besteht aus mehreren miteinander verbundenen Schichten von nebeneinander
angeordneten, insbesondere länglichen Elementen, deren Ausrichtung von Schicht zu
Schicht unterschiedlich ist. Die einzelnen Schichten werden durch Verbindungsmittel,
insbesondere aus Metall, zusammengehalten.
[0004] Die
WO 2000/003850 A1 offenbart ein vorgefertigtes Schichtholzelement mit mindestens drei miteinander verbundenen
Lagen von unmittelbar nebeneinander angeordneten brett- oder pfostenartigen Hölzern,
wobei die Hölzer von zumindest zwei benachbarten Lagen unterschiedliche Richtungen
aufweisen, und wobei die Verbindung der einzelnen Lagen durch Dübel erfolgt, welche
die Lagen von Hölzern durchsetzen. Dabei können nach der
WO 2002/088483 A1 desselben Anmelders die Hölzer an den im Inneren des Schichtholzelements befindlichen
Oberflächen zumindest teilweise eine Profilierung aufweisen. Verfahrensmäßig offenbart
die ebenfalls auf denselben Anmelder zurück gehende
WO 2007/028187 A1 Verfahren zur Herstellung einer Dübelverbindung für Holzbauelemente, insbesondere
zur leimfreien Verbindung von Wand-, Dach- und Deckenelementen aus Holz oder leimfreien
Holzträgern, mit folgenden Schritten:
- Herstellen mindestens einer Bohrung, in den zu verbindenden Bauelementen mit einem
vorbestimmten Bohrungsdurchmesser;
- Bereitstellen eines Holzdübels mit einem Aussendurchmesser, der größer ist als der
Bohrungsdurchmesser in den zu verbindenden Bauelementen;
- Komprimieren des Holzdübels durch radiale Pressung auf einen Durchmesser, der etwa
dem Durchmesser der Bohrung in den zu verbindenden Bauelementen entspricht;
- Einbringen des Holzdübels in die Bohrung, und
- im Zuge der radialen Pressung Einpressen einer definierten Oberflächenstruktur, vorzugsweise
Querrillen, rasterförmige Erhebungen oder Vertiefungen, in den Dübel.
[0005] Weiterhin ist aus der
CH 697558 B1 ein Schichtverbundelement bekannt, das aus mehreren Lagen (3 bis 7) von nebeneinander
angeordneten, insbesondere brettartigen Hölzern besteht, wobei die Hölzer von wenigstens
zwei benachbarten Lagen unterschiedliche Richtungen aufweisen. Die Lagen sind vorzugsweise
mit Dübeln durchsetzt. Zwischen wenigstens zwei Lagen ist eine dampfdiffusionsfähige
Zwischenschicht, beispielsweise aus Filz, angeordnet. Außerdem wird für die provisorische
Lagefixierung der Hölzer beim Aufbau der Lagen und vor dem Einbringen der Dübel ein
Haftmittel in flüssiger oder pastöser Form zwischen einander zugewandte Oberflächen
der Lagen eingebracht. Dazu ist in der vom selben Anmelder stammenden
EP 1 745 899 B1 verfahrensmäßig angegeben, dass erfolgen soll:
- Zusammenpressen von auf einer Arbeitsfläche ausgelegten Lagen wenigstens im Bereich
einer Verbindungsstelle gegen die Arbeitsfläche,
- Bohren eines Bohrlochs in der Verbindungsstelle, und
- Einsetzen eines Dübels in das Bohrloch, wobei während dem Bohren und dem Einbringen
des Dübels die Pressung aufrecht erhalten wird.
[0006] Grundsätzlich ist das Verwenden von hölzernen Dübeln zur Verbindung von massiven
Holzteilen beispielsweise schon seit 1917 aus der
AT 74027 bekannt. Weitere Beispiele dazu offenbart die
DE 39 03 146 in Form von Verbindungselementen, insbesondere Dübeln, für Holzteile, mit auf den
Außenflächen angeordneten Vorsprüngen, wobei ein solches Verbindungselement durch
Pressen oder Spritzgießen einstückig aus einem Material hergestellt ist, durch das
das Verbindungselement in Einschlagrichtung im wesentlichen steif und quer dazu durch
wenigstens teilweise plastische Verformung der Vorsprünge nachgiebig ausgebildet ist,
und wobei die Vorsprünge durch Gewindeabschnitte ausgebildet sind, wobei sich ein
Gewindeabschnitt auf einer Hälfte des Dübelumfangs und der andere Gewindeabschnitt
auf der anderen Hälfte des Dübelumfangs versetzt und/oder gegenläufig zu dem ersteren
erstreckt. Auch Profilholzverbindungen, wie beispielsweise Nut-und-Feder-Verbindungen
sind seit langem Stand der Technik, wie z.B. die
CH 292872 zeigt.
[0007] Generell muss zum Stand der Technik festgestellt werden, dass die bisherigen Entwicklungen
im Massivholzbau fast ausschließlich auf die kostengünstige Herstellung von massiv
hölzernen, insbesondere leimfreien Bauelementen abzielen. Ein weitergehendes Verbesserungspotenzial
sowohl bei den Holzbauelementen als auch bei deren Herstellungsverfahren wurde bislang
nicht erkannt und demgemäß auch nicht angegangen.
[0008] Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, Fertigbauelemente, wie beispielsweise Holzbauelemente,
zu schaffen, die für die Endbestimmung möglichst optimal vorbereitet sind und Arbeitsbedarf
bei der Baudurchführung weitgehend minimieren.
[0009] Dazu schafft die Erfmdung gemäß dem Anspruch 1 ein Fertigbauelement mit zwei flächigen
Außenseiten sowie einer ersten und einer zweiten Schicht, die fest miteinander verbunden
sind, wobei mindestens eine der Schichten auf der der anderen der Schichten zugewandten
Seite wenigstens eine Funktionsausnehmung aufweist, die zumindest zu einer der beiden
flächigen Außenseiten beabstandet liegt und frei von einer Verbindungsfunktion zwischen
den beiden Schichten ist. Durch die wenigstens eine, über eventuell für die Verbindung
der beiden Schichten vorhandenen Ausnehmungen oder Aufnahmen hinausgehende Funktionsausnehmung
weist das Fertigbauelement gleichsam eine offene, käfigartige Struktur auf, die in
vorteilhafter Weise zur Aufnahme von Funktionseinrichtungen und/oder -elementen geeignet
ist. Sowohl die wenigstens eine Funktionsausnehmung, die nicht für eventuelle Verbindungselemente
zwischen den Schichten dient, als auch die darin unterzubringenden Funktionseinrichtungen
und/oder -elemente werden direkt bei der Herstellung des Fertigbauelements realisiert,
so dass eine Nachbearbeitung des Fertigbauelements nach dessen Verwendung beim Bau
eingespart wird. Die Bearbeitung schon bei der Herstellung des Fertigbauelements ist
einfacher und rationeller und kann unter wetterunabhängigen Bedingungen sowie unter
Verwendung von optimalen und leistungsstarken Maschinen und Geräten erfolgen, was
alles auf Baustellen nicht gegeben ist. Die vorgefertigten Fertigbauelemente können
auch als Einheit weiter behandelt werden, bevor sie zum Bau eingesetzt werden. Zudem
werden einwandfreie Oberflächen erhalten, so dass die Fertigbauelemente Innen- und
Außenflächen bieten, die keine ungewollten Öffnungen, Stöße oder Ränder aufweisen.
[0010] Es können mit Vorzug mehrere Funktionsausnehmungen - wie schon erwähnt solche, die
nicht für die Aufnahme eventueller Verbindungselemente vorgesehen sind, die mehrere
Schichten durchdringen, um sie zu verbinden - in einem Fertigbauelement enthalten
sein, wobei solche mehreren Funktionsausnehmungen innerhalb derselben Schicht und/oder
innerhalb verschiedener Schichten angeordnet sein können. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen
der wenigstens einen nicht verbindungsrelevanten Funktionsausnehmung und vorzugsweise
mehreren solchen Funktionsausnehmungen bestehen darin, dass jede solche Funktionsausnehmung
kanalartig, durchgangsartig oder behälterartig ausgestaltet sein kann. Ferner kann
jede nicht verbindungsrelevante Funktionsausnehmung innerhalb der Schicht, in der
sie selbst angeordnet ist, oder in der Schicht, an der sie angrenzt, erweitert sein
und/oder an einen Durchgang zu einer weiteren Schicht oder einer Außenseite anschließen
und mit einem solchen Durchgang in Verbindung stehen. Weiterhin können nicht verbindungsrelevante
Funktionsausnehmungen in benachbarten Schichten miteinander ausgerichtet sein und/oder
kombinieren, wobei insbesondere auch drei oder mehr Schichten miteinander ausgerichtete
und kombinierte nicht verbindungsrelevante Funktionsausnehmungen aufweisen können.
[0011] Bevorzugt handelt es sich bei den Schichten um Massivmaterialschichten, und/oder
enthält vorzugsweise mindestens eine der Schichten zumindest im Wesentlichen einen
nachwachsenden und/oder biologisch abbaubaren Rohstoff, besonders bevorzugt Holz,
insbesondere Massivholz. Es ist ferner bevorzugt, dass die wenigstens eine Massivholzschicht
aus Massivholzbrettern und/oder -stäben besteht, und dass noch weiter mit Vorzug,
wenn zwei Massivholzschichten jeweils aus Massivholzbrettern und/oder -stäben unmittelbar
benachbart sind, die Massivholzbretter und/oder -stäbe zweier benachbarter Massivholzschichten
ungleich zueinander ausgerichtet sind, was auch mit einigen, wie beispielsweise zwei
oder drei oder vier Lagen mit parallel ausgerichteten, aber bezüglich der Lagen insbesondere
teilweise überlappenden Massivholzbrettern und/oder -stäben kombiniert sein kann.
[0012] Weiterhin kann mit Vorzug vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Schichten, wie
insbesondere Massivholzschichten, leimfrei und insbesondere mittels Eingriffselementen
miteinander verbunden sind, vorzugsweise mittels Dübeln aus insbesondere demselben
Grundmaterial, wie die Massivmaterialschichten. Vorzugsweise sind dabei zum Verbinden
Dübel aus Hartholz mit Massivholzschichten aus weicherem Holz als dem der Dübel kombiniert.
Ferner ist es dabei bevorzugt, wenn die Schichten, wie insbesondere Massivholzschichten,
paarweise mittels Dübeln verbunden sind. Sind mehr als zwei Schichten enthalten, so
kann die axiale Länge der Dübel auch länger als die Dicke von zwei Schichten und kürzer
als die Dicke von drei Schichten sein. Allgemein gesprochen ist die axiale Länge der
Dübel mit besonderem Vorzug kürzer als die Gesamtdicke der Schichten, in die der Dübel
eingreift; dadurch wird eine weder vom Dübel noch von einer Dübelaufnahmebohrung,
die sich von jeglicher erfindungsgemäßen Funktionsausnehmung unterscheidet und die
zusätzlich zu jeglicher Funktionsausnehmung vorhanden ist, beeinträchtigte Seite einer
Schicht erhalten. Anders ausgedrückt liegen gemäß dieser vorzugsweisen Ausgestaltung
die Einführenden der eingesetzten Dübel im Inneren einer Schicht von deren Außenseite
beabstandet.
[0013] Bei dem vorstehenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Dübelaufnahmebohrungen
vorgesehen, die von jeglicher erfindungsgemäßen Funktionsausnehmung zu unterscheiden
sind. Soweit in den vorliegenden Unterlagen also von einer oder mehreren Funktionsausnehmung(en)
die Rede ist, so sind damit Ausnehmungen gemeint, die nicht für die Aufnahme von Eingriffselementen
oder speziell Dübeln dienen, also nicht zu einer Verbindungsfunktion zwischen den
Schichten beitragen. Dies wird durch die Formulierung "nicht verbindungsrelevante
Funktionsausnehmung" oder "verbindungsirrelevante Funktionsausnehmung" oder "verbindungsfunktionsfreie
Funktionsausnehmung" für die erfindungsgemäße Funktionsausnehmung zum Ausdruck gebracht.
[0014] Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die wenigstens eine verbindungsirrelevante oder
verbindungsfunktionsfreie Funktionsausnehmung ausgelegt ist für Wärmedämmung, Wärmespeicherung,
Brandhemmung, Brandschutz, verbesserte Statik, Beleuchtung, Tageslichteinleitung,
baubiologische, energiesparende und Komfortfunktionen, verbesserten Schallschutz.
[0015] Wichtige, wünschenswerte und nützliche Funktionen von verbindungsfunktionsfreien
oder nicht verbindungsrelevanten Funktionsausnehmungen derartiger Bauelementen liegen
ferner vorzugsweise in folgenden Bereichen:
- Winddichtigkeit
- Luftdichtigkeit an der Innenseite der Außenwand
- verbesserter Luftschallschutz aufgrund verbesserter Luftdichtigkeit
- aktive Be- und Entlüftung (mit Wärmerückgewinnung bzw. Vorkühlung)
- aktiver Brandschutz
- Körper- und Trittschalldämmung
- Verbesserung der Raumluftqualität
- Regulierung der Raumluftfeuchte
- erhöhte thermische Isolation
- erhöhte Wärmespeicherung
- indirekte elektrische Beleuchtung
- Tageslichtbeleuchtung
- zusätzlicher Wärmeschutz für Fensteröffnungen
- zusätzlicher Einbruchschutz
[0016] Die Umsetzung solcher Funktionen basiert erfindungsgemäß und mit den damit einher
gehenden Vorteilen direkt auf dem besonderen dreidimensionalen Aufbau der Schichtstrukturen
und insbesondere Schichtholzstrukturen und auf dem Prozessablauf ihrer Herstellung,
wobei die zur Umsetzung notwendigen Strukturen und Anordnungen direkt im Material
der Schichten und vorzugsweise des massiven Holzes realisiert sind.
[0017] So können z.B. die notwendigen Kanäle zur Führung der Abluft bzw. Frischluft für
eine aktive Be-und/oder Entlüftung bereits im Inneren der dreidimensionalen Struktur
eines fertiggestellten Fertigbauelements in Form eines Wand- oder Deckenelements vorgesehen
sein und müssen nicht mehr separat in fertige oder fertig aufgestellte Wand- oder
Deckenelemente eingearbeitet und vor allem danach noch verkleidet werden oder überhaupt
außerhalb des Fertigbauelements gesondert angebracht und/oder mit holzfremden Materialien
dargestellt werden. So sind gemäß bevorzugten Ausgestaltungen Luftleitkanäle und Ein-
sowie Auslassöffnungen als erfmdungsgemäße verbindungsirrelevante oder verbindungsfunktionsfreie
Funktionsausnehmungen vorgesehen, wobei weiter mit Vorzug Steuereinrichtungen, wie
z.B. Klappen, Blenden oder Flügel, vorgesehen sind.
[0018] Eine direkte oder indirekte Beleuchtung mit Leuchtmitteln, wie beispielsweise mit
modernen LED-Leuchtmitteln, kann unter Nutzung der dreidimensionalen Struktur bereits
bei deren Herstellung in das Innere des Fertigbauelements in Form eines Wand- oder
Deckenelements gelegt werden, und muss nicht mehr auf dieses aufgesetzt oder nachträglich
darin eingebracht werden mit dem Erfordernis, danach noch verschlossen und/oder verkleidet
zu werden. Dies schafft in weiter vorteilhafter Weise z.B. spezielle Lichteffekte,
ohne dass dafür zusätzlicher Raum geschaffen werden muss. Im Rahmen der entsprechenden
vorzugsweisen Ausgestaltung sind Kabelkanäle für Versorgungs- und/oder Steuerkabel
sowie Aufnahmeöffnungen für Leuchtmittel und/oder Austrittsöffnungen für Licht als
erfindungsgemäße verbindungsfunktionsfreie oder verbindungsirrelevante Funktionsausnehmungen
vorgesehen.
[0019] Damit ist also eine insbesondere indirekte Beleuchtung mittels der wenigstens einen
erfindungsgemäßen verbindungsirrelevanten Funktionsausnehmung des Fertigbauelements
zu realisieren. Dies kann insbesondere eine LED-Raumbeleuchtung mit einem sehr hohem
Anteil an indirektem Licht sein, wobei weiterhin ausgenutzt wird, dass LED-Leuchten
eine extrem hohe Lebensdauer haben (bis zu 200.000 Stunden) und in den kleineren Bauformen
mit nicht zu hoher Leistung (unter 1 Watt Nennleistung) keine zusätzliche aktive Kühlung
erfordern und nur geringe Verlustwärme an die Umgebung abgeben. Im Inneren der Holzbauelemente
kann so eine integrierte, moderne elektrische Beleuchtung mit niedrigem Energieverbrauch,
Gleichstromversorgung und modernen LED-Beleuchtungselementen realisiert werden. Zusätzlich
kann allgemein bei Leuchteinrichtungen eine aktive Einstellbarkeit einer direkten
oder indirekten Beleuchtung durch aktive Veränderung der Plazierung oder Abstrahlrichtung
oder Abstrahlfläche der Leuchteinrichtungen oder -mittel, wie beispielsweise LEDs,
über eine Mechanik innerhalb des Fertigbauelements während der Nutzung vorgesehen
sein.
[0020] Ferner kann die wenigstens eine erfmdungsgemäße verbindungsfunktionsfreie Funktionsausnehmung
des Fertigbauelements auch zu Leitungszwecken zwischen der Außenseite und der Innenseite
des verbauten Fertigbauelements dienen, beispielsweise um ein vollständiges solarunterstütztes
und vorteilhafterweise netzunabhängiges Beleuchtungssystem zu realisieren. Hierzu
werden an der Außenseite (nach dem Verbauen des Fertigbauelements) des Fertigbauelements
Photovoltaik-Fassadenplatten und an oder in (siehe weiter oben) der Innenseite (nach
dem Verbauen des Fertigbauelements) des Fertigbauelements LED-Leuchtmittel montiert,
was bei der Vorfertigung des Fertigbauelements schon mit erledigt werden kann. Die
Verbindungsleitungen, jegliche Steuerung und/oder selbst geeignete Speicheraggregate
sind in der wenigstens einen erfindungsgemäßen Funktionsausnehmung untergebracht.
Darüber kann beispielsweise auch mit einer begrenzten Lichtleistung und einem Anschluss
an das herkömmliche Stromnetz eine Notlichtanlage realisiert sein.
[0021] Holzbauten leiden immer noch unter dem weit verbreiteten Vorurteil einer erhöhten
Brandgefahr, auch wenn das Gegenteil bewiesen ist. Diesem markthinderlichen Vorurteil
kann begegnet werden, indem in die Bauelemente eine zusätzliche, aktive Brandschutzfunktion
integriert wird. Im Brandfall wird, ähnlich wie bei einer Sprinkleranlage, aktiv Wasser
im Inneren des Holzbauelements freigesetzt. Die Verdampfungswärme der freigesetzten
Wassermenge und der entstehende Wasserdampf wirken dem Brand aktiv entgegen. Falls
der Brand rechtzeitig bekämpft und der Schaden am hölzernen Tragwerk rechtzeitig begrenzt
werden kann, entweicht das ausgetretene Wasser durch den diffusionsoffenen Aufbau
der Bauelemente in relativ kurzer Zeit wieder nach außen, es sind keine bleibenden
Bauschäden zu erwarten. Als erfindungsgemäße und verbindungsirrelevante Funktionsausnehmungen
sind bei dieser vorteilhaften Variante Lösch- und/oder Feuerdämmkanäle sowie insbesondere
auch Löschmittelvorratsaufnahmeräume vorgesehen.
[0022] Es können bei dem Fertigbauelement so auch innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur
passive Brandschutzelemente (für Wände, Decken, Dach) für den automatischen Brandschutz
integriert sein. Diese passiven Brandschutzelemente sind insbesondere jeweils in einer
erfmdungsgemäßen verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmung untergebracht und
werden z.B. durch einen Schmelzvorgang bei signifikant hohen Temperaturen (beispielsweise
ab ca. 60 °C) aktiviert, so dass sie eine in ihnen gespeicherte Wassermenge freisetzen,
die die benachbarten Holzlagen durchnässt und eine Entflammung zusätzlich hemmen oder
verhindern. Als solche Brandschutzelemente können z.B. Kunststoffrohre mit einer definierten
Schmelztemperatur in erfmdungsgemäßen Funktionsausnehmungen und damit zwischen benachbarten
Schichten angeordnet sein, was einen verdeckten Einbau bedeutet. Ferner können zum
Brandschutz innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur alternativ oder zusätzlich
aktive Elemente (für Wände, Decken, Dach) für den Brandschutz integriert sein. Diese
werden z.B. durch eine elektronische Ventilsteuerung und einen Rauch- oder Feuersensor
aktiviert und setzen eine definierte, begrenzte Wassermenge frei, die die benachbarten
Holzlagen durchnässt und eine Entflammung zusätzlich hemmen. Nach erfolgreicher Brandbekämpfung
kann das Fertigbauelement insbesondere durch eine diffusionsoffene Bauform langsam
austrocknen, ohne dass Langzeitschäden zu erwarten sind. Besonders vorteilhaft ist
die Verwendung von Brandschutzelementen, die sowohl passiv als auch aktiv wirken,
so dass auch bei Fehlern oder einem Versagen der aktiven Brandbekämpfung letztlich
der passive Brandschutz ohne weiteren Aufwand automatisch wirksam wird.
[0023] Die Kombination aus massivem Holzbau mit Lehmbauelementen ist ideal zur Umsetzung
wichtiger baubiologischer Funktionen geeignet. Die Integration von Lehmelementen bereits
in die dreidimensionale Struktur der massiven Holzbauelemente ist eine Anlehnung an
das schon seit Jahrhunderten bekannte Fachwerkprinzip, mit den beschriebenen Vorteilen
der Vorfertigung gegenüber der handwerklichen Ausführung vor Ort. Nachteilig ist beim
nachträglichen Einbringen von Lehmbauelementen die Eintragung großer Mengen von Baufeuchte
und die anschließende lange notwendige Trockenperiode. Die Kombination von massivem
Holz und Lehm bereits vor Anlieferung der Bauelemente kann also einen wichtigen Zeitfaktor
für eine schnelle und weitgehend trockene Errichtung des Gebäudes darstellen. Lehm
kann verschiedene Funktionen darstellen: erhöhte Wärmespeicherung (Faktor 2-4 gegenüber
massivem Holz), Feuchteregulierung und Geruchsbindung sind nur einige Funktionen.
Darüber hinaus stellt Lehm interessante und sehr variable Gestaltungsmöglichkeiten
beim Gebäudedesign und als Kontrast zum strengen Holzaufbau dar. Lehm ist aber auch
ein ideales Material für die Einbettung von Komponenten für die Wandflächenheizung
oder-kühlung. So sind die verbindungsirrelevanten und somit erfmdungsgemäßen Funktionsausnehmungen
bei dieser Bauart vorzugsweise in einer Lehmschicht oder einem Lehmelement und sind
zur Aufnahme und Leitung von Heiz- und/oder Kühlströmen ausgelegt.
[0024] Bei dem Fertigbauelement können so auch innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur
Kanäle von der Bauelementinnenseite zur Bauelementaußenseite vorgesehen sein, die
insbesondere mittels Steuereinrichtungen, wie z.B. Klappen, Blenden oder Flügel, einer
einstellbaren und/oder regelbaren aktiven oder passiven Raumbelüftung und/oder Raumentlüftung
dienen, wobei ferner vorzugsweise elektrische und/oder mechanische Stellglieder vorgesehen
sind, die Manuell und/oder automatisch betätigbar sind. Die Steuereinrichtungen, wie
z.B. Klappen, Blenden oder Flügel, können aus Metall, Kunststoff, Glas, Stein oder
Holz oder künstlichen Ersatzmaterialien dafür oder Kombinationen daraus sein. Durch
die Kanäle von der Bauelementinnenseite zur Bauelementaußenseite kann insbesondere
auch eine Funktion einer dezentralen, einstellbaren und/oder regelbaren aktiven oder
passiven Raumbelüftung und/oder Raumentlüftung realisiert sein, indem ein Wärmetauschereffekt
zur Wärmerückgewinnung aus der Abluft im Winter oder zur Vorkühlung der Frischluft
im Sommer beispielsweise über einen zeitlichen Wechsel des Luftstroms in den gleichen
Kanälen oder über konstante Luftströme in getrennten verlaufenden Kanälen im Gegenstromprinzip
realisiert ist. Die aktive Luftbewegung wird beispielsweise über radiale oder axiale
Ventilatoren realisiert. Sowohl das Einsammeln von verbrauchter Raumluft als auch
das Einbringen von Frischluft kann über ein System von vielen kleineren, über die
Wandfläche verteilten Ein- und Auslassöffnungen realisiert sein, wodurch störende
Zugeffekte weitgehend eliminiert sind. Zur Vorfilterung der Luft und als Wärmezwischenspeicher
können Lehmelemente im Inneren des Fertigbauelements eingesetzt werden. Von besonderem
Vorteil sind diese Ausgestaltungen in Kombination mit der vorher baulich erläuterten
Winddichtigkeit jeder einzelnen Schicht des Schichtaufbaus insbesondere ohne holzfremde
Komponenten, d.h. mittels den oben genannten geeigneten Profilierung.
[0025] Eine weitere Ausgestaltungsvariante besteht darin, dass bei dem Fertigbauelement
innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur aktive Elemente für die Funktion
einer Wandflächenheizung integriert sind. Die aktiven Elemente können Warmwasser führende
Rohre oder selbst elektrische Widerstandsheizelemente sein. Als einbettende, wärmeabstrahlende
und -speichernde Masse wird vorzugsweise eine in die erfmdungsgemäßen Funktionsausnehmungen
der Wandstrukturen eingefüllte lehmartige, vor Auslieferung vorgetrocknete Masse verwendet,
die bis zur inneren, sichtbaren Oberfläche der Fertigbauelemente reichen kann. In
gleicher Weise können bei dem Fertigbauelement innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur
aktive Elemente für die Funktion einer Wandflächenkühlung integriert sein. Die aktiven
Elemente können z.B. Kaltwasser führende Rohre sein. Für die Optimierung der Kühlwirkung
kann eine in die verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmungen der Wandstrukturen
eingefüllte lehmartige, vor Auslieferung vorgetrocknete Masse verwendet werden, die
bis zur inneren, sichtbaren Oberfläche der Fertigbauelemente reichen kann. Vorzugsweise
sind die aktiven Elemente für Wandflächenheizung und -kühlung so ausgeführt, dass
alternativ beide Funktionen möglich sind. Die Heiz- und die Kühlfunktion können somit
in vorteilhafter Weise durch dieselben baulichen Gestaltungen in Abhängigkeit von
der Wassertemperatur in den genannten Rohren erzielt werden, was einen weiteren besonderen
Vorteil darstellt.
[0026] Noch eine weitere Funktion durch die erfindungsgemäß verbindungsirrelevanten Funktionsausnehmungen
bei dem Fertigbauelement gemäß der Erfmdung besteht darin, dass innerhalb der dreidimensionalen
Massivholzstruktur aktive und/oder passive Elemente zur Erhöhung der Wärmespeicherfähigkeit
in den erfindungsgemäßen Funktionsausnehmungen integriert sind. Dies wird durch eine
Füllung der verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmungen mit geeigneten Materialien,
die eine höhere Wärmespeicherfähigkeit aufweisen, wie z.B. lehmbasierte Materialien,
oder durch die Unterbringung von Latentwärmespeicherelementen in den erfmdungsgemäßen
Funktionsausnehmungen realisiert. In gleicher Weise können mittels den verbindungsirrelevante
Funktionsausnehmungen in den erfindungsgemäßen Fertigbauelementen innerhalb der dreidimensionalen
Massivholzstruktur passive Elemente zur passiven und/oder aktiven Feuchteregulierung
integriert sein. Dies wird durch eine Füllung der erfmdungsgemäßen Funktionsausnehmungen
mit lehmartigen Materialien realisiert, die durch ihre große innere Oberfläche und
durch ihr Sorptionsvermögen die Raumfeuchte aktiv beeinflussen. In trockene Räume
wird gespeicherte Feuchte abgegeben, aus Räumen hoher Feuchte wird diese aufgenommen
und gespeichert. Als ein willkommener Nebeneffekt werden unangenehme Gerüche schneller
aus der Raumluft entfernt (durch Absorption/ Adsorption an einer entsprechend großen
inneren Oberfläche der lehmartigen Materialien). Für beide Funktionen im Zusammenhang
mit lehmartiger oder -basierender Masse kann auch die freie, im Aufbauzustand einem
Innenraum eines Gebäudes zugewandte Innenseite der Fertigbauelemente wenigstens eine
erfmdungsgemäße Funktionsausnehmung enthalten, die zusätzlich eine käfigartige Struktur
aufweisen oder enthalten kann, wobei die käfigartige Struktur Hohlräume enthält, die
mit dem lehmartigen oder -basierenden Material gefüllt werden, oder welche käfigartige
Struktur als Armierung für die lehmartige oder -basierende Masse, die dann gleichsam
eine Schicht bildet, dienen kann.
[0027] Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen Fertigbauelement durch die wenigstens eine
verbindungsfunktionsfreie Funktionsausnehmung innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur
ein erhöhter Wert an thermischer Isolation realisiert sein, indem mittels der erfindungsgemäßen
Funktionsausnehmung eine käfigartige Struktur mit sehr großen, darin eingeschlossenen
Luftkammern geschaffen wird. Die zudem resultierende Leichtbauweise hat nicht nur
thermisch vorteilhafte Eigenschaften, sondern ist auch für andere Anwendungen geeignet,
bei denen eine geringere Dichte der Elemente wünschenswert ist.
[0028] Es kann auch ein besonderes thermisches Wandgefühl geschaffen werden, indem die wenigstens
eine verbindungsirrelevante erfmdungsgemäße Funktionsausnehmung des Fertigbauelements
zur Schaffung von offenen und besonders isolierenden Strukturen ausgelegt und genutzt
werden. Dieser Effekt kann auch im Saunabau genutzt werden.
[0029] Die wenigstens eine erfmdungsgemäße verbindungsfunktionsfreie Funktionsausnehmung
des Fertigbauelements kann auch zur Aufnahme von passiven Elementen zur Schalldämmung
(Körperschall, Trittschall) dienen. Die erfindungsgemäße Funktionsausnehmung ist zu
diesem Zweck mit Sand, mit lose geschüttetem Lehmpulver, mit Holzweichfasermaterial,
mit Holzspänen oder Holzschnitzeln, mit Blähton oder mit mineralisierter Zellulose
(Isoflock) oder dergleichen oder Kombinationen daraus gefüllt ist. Diese Füllung im
Inneren des Fertigbauelements liefert einen Beitrag zur Dämpfung des Körperschalls.
Eine besonders hohe Schalldämmung wird erzielt, wenn in mehreren Schichten des Fertigbauelements
verschiedene, wie beispielsweise verschieden dichte Füllmaterialien in Kombination
zum Einsatz kommen, wie z.B. eine Schicht Sand kombiniert mit einer Schicht Holzspäne.
Diese Bauform wird besonders bevorzugt für Innenwände, Wände zwischen bewohnten Einheiten
und für Zwischendecken eingesetzt.
[0030] Es können auch in der wenigstens einen erfindungsgemäßen verbindungsirrelevanten
Funktionsausnehmung des Fertigbauelements passive Elemente zur Schallbrechung integriert
sein. Dies kann z.B. durch eine offene, käfigartige Struktur des Fertigbauelements
mittels der wenigstens einen verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmung realisiert
sein, welche offene, käfigartige Struktur auftreffenden Schall bricht und die Reflexion
drastisch verringert. Es werden keine zusätzlichen, holzfremden Komponenten benötigt.
[0031] In den erfmdungsgemäßen Fertigbauelementen können auch integrierte Innentürelemente
mit besonders hohem Schallschutzeffekt realisiert werden.
[0032] In gleicher Weise kann auch ein Lärmschutz gegen Lärm von außen, d.h. aus der Umwelt,
durch geeignete Gestaltungen der wenigstens einen erfindungsgemäßen Funktionsausnehmung
erreicht werden
[0033] Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung der wenigstens einen erfmdungsgemäßen
verbindungsirrelevanten Funktionsausnehmung des Fertigbauelements besteht darin, in
oder mittels der wenigstens einen verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmung besondere
Bauelemente für die aktive Tageslichteinleitung in dem Fertigbauelement zu integrieren,
wodurch eine große Lichtmenge in ein aus solchen Fertigbauelementen erstelltes Gebäude
geleitet werden kann, und vorteilhafterweise dennoch nur ein allenfalls geringer Wärmeverlust
in der Außenhülle auftreten kann.
[0034] Als weitere Gestaltungsvariante der wenigstens einen erfmdungsgemäßen verbindungsirrelevanten
Funktionsausnehmung des Fertigbauelements kann vorgesehen sein, dass innerhalb der
dreidimensionalen Massivholzstruktur durch Kombination mit transparenten oder transluzenten
Elementen eine kontrollierte aktive Tageslichtfuhrung in das Innere des Gebäudes geschaffen
wird, die nicht als klassische Fenster ausgeführt sind und die einen Lichteinlass
mit einem sehr geringen Wärmeverlust kombinieren.
[0035] Die wenigstens eine erfindungsgemäße verbindungsfunktionsfreie Funktionsausnehmung
des Fertigbauelements kann auch dazu genutzt werden und entsprechend ausgelegt sein,
dass sie zum aktiven Wärmeschutz für Fenster und Außentüren Funktionselemente aufnimmt,
die in der Nacht oder in Phasen der Nichtnutzung des Gebäudes aktiviert werden können.
Damit kann auch ein aktiver Einbruchsschutz für Fenster und Außentüren realisiert
werden. So können beispielsweise metallische Schutzelemente (Gitterstäbe, Gitter,
etc.) versenkbar angeordnet sein. Aber auch einfach zur Verdunkelung von Fenstern
können entsprechende bewegliche Abdeckungen in verbindungsirrelevanten Funktionsausnehmungen
untergebracht sein. Aber auch einfach zur Verdunkelung von zum Beispiel Fenstern und
Glastüren, Elementen für transparente Wärmedämmung (TWD), Solarthermie-oder Photovoltaik-Kollektoren
können entsprechende bewegliche Abdeckungen in verbindungsirrelevanten Funktionsaufnehmungen
untergebracht sein und manuell oder über eine motorische / pneumatische Betätigung
aktiviert / deaktiviert werden.
[0036] Noch eine weitere Ausgestaltung des Fertigbauelements durch die wenigstens eine erfindungsgemäße
verbindungsfunktionsfreie Funktionsausnehmung besteht darin, dass in letzterer Leistungs-
und/oder Steuerleitungen insbesondere für Multimedia und Kommunikation untergebracht
sind, insbesondere in einem generellen Netz und zur späteren wunschgemäßen und/oder
änderbaren Beschaltung. Ferner können in das Fertigbauelement durch erfindungsgemäße
verbindungsirrelevante Funktionsausnehmungen auch an den freien Seiten Medienelemente
(Bildschirme, Lautsprechersysteme, etc.) vorteilhaft integriert werden. Eine perfekte
Optik ohne störende Kabel oder sonstige "fliegende" Komponenten ist flexibel möglich.
So kann alternativ oder zusätzlich auch ein integriertes, kabelloses oder kabelbasiertes
Sensoriksystem zur Umsetzung eines (elektrisch) intelligenten Hauses (Temperaturmessung
und -kontrolle, Raumfeuchtemessung, Branddetektion, Lichtmessung und -steuerung, etc.
geschaffen werden.
[0037] Durch die Gestaltung des Fertigbauelements mit der wenigstens einen erfmdungsgemäßen
verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmung ist es in vorteilhafter Weise auch
möglich, die Installation von Wasser-, Abwasser-, Heizungs- und sonstigen flüssigkeitsführenden
Leitungen in einem optimal geschützten und isolierten Umfeld zu realisieren, um beispielsweise
optimal für einen Gefrierschutz und/oder eine thermische Isolation zu sorgen.
[0038] Die wenigstens eine erfindungsgemäße und damit verbindungsirrelevante Funktionsausnehmung
des Fertigbauelements kann auch ausgelegt sein zur Aufnahme von zumindest einem Funktionselement
für die spätere Vor-Ort-Montage. Hier können z.B. Montagehalter aus Hartholz oder
mit vorgefertigten Gewinden für massiv hölzerne Montageelemente in der Vorfertigung
des Fertigbauelements vorgesehen und untergebracht werden, wie beispielsweise auch
einsteckbare oder ausziehbare Befestigungselemente. Damit werden rationelle, wirtschaftliche
und/oder besonders stabile Verbindungstechniken möglich, die überwiegend oder vollständig
auf Holzverbindung basieren. Korrosion, Spannungseffekte und negativer Einfluss auf
z.B. die Brandsicherheit von metallischen oder Kunststoffverbindern werden damit verringert
oder eliminiert.
[0039] Ferner kann die wenigstens eine erfindungsgemäße verbindungsfunktionsfreie Funktionsausnehmung
des Fertigbauelements ausgelegt sein und genutzt werden, um an der Oberfläche und
im Inneren des Fertigbauelements, wie z.B. eines Holzbauelements, integrierte Halte-
und Befestigungssysteme für Montagen, einschließlich hängende Montagen, zu realisieren.
[0040] Von besonderem Vorteil ist, dass die Gestaltung des Fertigbauelements mit der wenigstens
einen erfmdungsgemäßen verbindungsirrelevanten Funktionsausnehmung und vorzugsweise
einer Mehrzahl von solchen
[0041] Funktionsausnehmungen zulässt, dass je nach Kundenwunsch oder Erfordernissen mehrere
der vorstehend erläuterten Funktionen im gleichen Fertigbauelement miteinander kombiniert
werden können, wobei je nach Funktion die Ausgestaltungen räumlich getrennt in verschiedenen
solchen Funktionsausnehmungen oder räumlich kombiniert in gemeinsamen solchen Funktionsausnehmungen
realisierbar sind.
[0042] Nachfolgend sind noch weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Fertigbauelements angegeben. So kann das Fertigbauelement mit Vorzug einen dreidimensionalen
Strukturaufbau aus Schichten aus massiven Holzkomponenten haben, wie Bretter, Balken,
Stäbe, Stangen und dergleichen, oben als Massivholzschicht aus Massivholzbrettern
und/oder -stäben bezeichnet, insbesondere
- wobei die Holzkomponenten leim- oder kleberfrei und/oder mittels Holzdübeln miteinander
verbunden sind,
- wobei die Holzkomponenten vorzugsweise Trägerkomponenten sind und/oder aus bis zu
vierseitig profiliertem massivem Holz, beispielsweise Weichholz, aber auch Hartholz
ist möglich, bestehen,
- wobei die Holzkomponenten in Lagen zur Bildung der Schichten angeordnet sind, und
wobei ferner bevorzugt die Holzkomponenten in zwei benachbarten Lagen Ausrichtungen
oder Orientierungen haben, die unter einem Winkel von größer 0 ° bis zu 90 ° zueinander
verlaufen, wobei aber auch mit Vorzug z.B. zwei oder drei oder vier Lagen mit parallel
ausgerichteten, aber insbesondere teilweise überlappenden Holzkomponenten und wenigstens
eine weitere Lage mit Holzkomponenten unter einem Winkel von größer 0 ° bis zu 90
° zu den parallelen Lagen aus statischen Gründen vorteilhaft verwendet werden können,
- wobei die Holzkomponenten in Lagen zur Bildung der Schichten angeordnet sind, und
wobei ferner bevorzugt die Holzkomponenten benachbarter Lagen durch vorzugsweise eine
Vielzahl von Eingriffselementen kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden
sind, welche Eingriffselemente oder Verbinderkomponenten insbesondere massive hölzerne
oder Holzdübel sind, die weiter mit Vorzug eine Oberflächenstruktur und/oder asymmetrische
Gestaltung insbesondere für eine Rückhaltefunktion aufweisen, und/oder
- wobei die Holzkomponenten benachbarter Lagen oder Schichten mittels Eingriffselementen
oder Verbinderkomponenten, wie insbesondere hölzerne oder Holzdübel, miteinander verbunden
sind, welche Eingriffselemente oder Verbinderkomponenten eine axiale Länge haben,
die kürzer als die Dicke der Lagen ist, die sie durch Eingriff verbinden, und/oder
insbesondere in nur zwei bis maximal drei Lagen von Holz- oder Trägerkomponenten eingreifen,
und/oder
- wobei die Holzkomponenten benachbarter Lagen oder Schichten mittels Eingriffselementen
oder Verbinderkomponenten, wie insbesondere hölzerne oder Holzdübel, miteinander verbunden
sind und in einer äußeren von miteinander verbundenen benachbarten Lagen oder Schichten
für die Aufnahme der Eingriffselemente nur Sacklöcher enthalten sind, während in der
anderen oder den anderen der miteinander verbundenen benachbarten Lagen oder Schichten
Durchgangslöcher für die Aufnahme der Eingriffselemente enthalten sind, welche Durchgangslöcher
und Sacklöcher miteinander ausgerichtet sind.
[0043] Weiterhin kann das Fertigbauelement Schicht um Schicht gefügt sein, wobei in jeder
einzelnen Schicht vor dem Verbinden mit einer benachbarten Schicht an seiner insbesondere
der benachbarten Schicht zugewandten Oberfläche und somit nach dem Verbinden benachbarter
Schichten im Inneren der Schichten die für spezifische Funktionen notwendigen Strukturen
in Form der erfindungsgemäßen verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmungen eingearbeitet
sind, wie beispielsweise durch Fräsen, Bohren, Sägen, und dergleichen, und/oder wobei
funktionale, teils holzfremde Elemente in wenigstens eine Schicht eingebaut sind,
wie z.B. Rohre, Schläuche, Lüfter, Leuchtmittel, mineralische Materialien, etc.
[0044] Alternativ oder zusätzlich kann das Fertigbauelement Schicht um Schicht gefügt sein
und können die Schichten aus massiven Holzkomponenten bestehen, wie Bretter, Balken,
Stäbe, Stangen und dergleichen, oben als Massivholzschicht aus Massivholzbrettern
und/oder -stäben bezeichnet, wobei in mindestens zwei und maximal in allen Schichten
die Holzkomponenten innerhalb jeder solchen Schicht über geeignete Profilierungen,
wie z.B. Nut-und-Feder-Profile oder Keil- oder Kronenverzinkungen, dicht schließend
miteinander verbunden sind, so dass die Funktion der Winddichtigkeit senkrecht den
Schichten gegeben ist. Durch die besondere Ausformung der seitlichen Profilierung
der massiv hölzernen Trägerkomponenten oder Holzkomponenten, durch ihre variable Breite
und durch ihre überlappende Anordnung wird dauerhaft ein hoher Grad an Winddichtigkeit
ohne die Einführung holzfremder Stoffe gewährleistet.
[0045] Mit Vorzug kann zur Erhöhung der statischen Belastbarkeit auch vorgesehen sein, dass
einzelne Schichten oder Lagen des Fertigbauelements aus unterschiedlichen Materialien
bestehen, wie beispielsweise eine Kombination aus Massivholzschichten jeweils aus
Massivholzbrettern und/oder -stäben aus Weichholz und aus Hartholz, wobei beispielsweise
abwechselnd Weichholz- und Hartholzschichten das Fertigbauelement aufbauen. Es können
aber auch z.B. zwei oder drei Hartholzschichten aufeinander folgend vorgesehen und
von jeweils einer Weichholzschicht abgedeckt sein.
[0046] Die erfindungsgemäßen Fertigbauelemente sind durch ihre Vorfertigung besonders geeignet,
auf rationelle, leichte und schnelle Art zu kompletten Bauten, wie insbesondere Holzbauten,
verbunden zu werden, wobei die Verbindung über massiv hölzerne Verbindungselemente
und/oder metallische Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben, erfolgt.
[0047] Die Erfindung schafft zur Erreichung des eingangs genannten Ziels auch gemäß dem
Anspruch 8 ein Herstellungsverfahren für ein Fertigbauelement mit zwei flächigen Außenseiten
sowie einer ersten und einer zweiten Schicht, die fest miteinander verbunden sind,
wobei in die erste Schicht wenigstens eine Funktionsausnehmung, die zumindest von
einer der beiden flächigen Außenseiten beabstandet liegt und frei von einer Verbindungsfunktion
zwischen den beiden Schichten ist, auf der später der anderen der Schichten zugewandten
Seite eingebracht wird, bevor die erste Schicht mit der zweiten, die wenigstens eine
Funktionsausnehmung überdeckenden Schicht fest verbunden wird. Vorzugsweise können
eine zweite, dritte, vierte usw. Schicht hinzugefügt und gemeinsam mit wenigstens
einer verbindungsirrelevanten Funktionsausnehmung versehen werden, bevor eine weitere,
die wenigstens eine verbindungsirrelevante Funktionsausnehmung überdeckende Schicht
hinzu gefügt wird. Dabei können vor oder nach dem Hinzufügen der weiteren, die wenigstens
eine verbindungsirrelevante Funktionsausnehmung überdeckenden Schicht beispielsweise
die erste und die zweite, oder die erste, zweite und dritte oder die erste und zweite
und dann diese zusammen mit der dritten oder die erste, zweite, dritte und vierte
oder die erste, zweite und dritte und dann diese zusammen mit der vierten Schicht
temporär für die Bearbeitung oder bereits lagefixiert oder endgültig fest verbunden
werden, usw.
[0048] Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung davon besteht darin, dass als Schichten Massivmaterialschichten
verwendet werden und/oder vorzugsweise mindestens eine der Schichten zumindest im
Wesentlichen einen nachwachsenden und/oder biologisch abbaubaren Rohstoff, besonders
bevorzugt Holz, insbesondere Massivholz, enthält. Es ist noch weiter bevorzugt, dass
die wenigstens eine Massivholzschicht aus Massivholzbrettern und/oder -stäben zusammengesetzt
wird, welche Massivholzbretter und/oder -stäbe der wenigstens einen Massivholzschicht
in einer Ebene ausgelegt und danach mit der zweiten Schicht verbunden werden. Vorzugsweise
werden die Massivholzbretter und/oder -stäbe der wenigstens einen Massivholzschicht
vor dem Verbinden mit der zweiten Schicht temporär am Arbeitsplatz lagefixiert. Es
ist auch möglich, die Massivholzbretter und/oder -stäbe der wenigstens einen Massivholzschicht
zum Aufbau der zweiten Schicht zu verwenden, die auf der ersten Schicht aufgebaut
und dann mit letzterer verbunden wird. Vor dem Verbinden der beiden Schichten wird
in eine davon, vorzugsweise in die bei dem Verbindungsschritt unten liegende Schicht
die wenigstens eine erfmdungsgemäße verbindungsfunktionsfreie Funktionsausnehmung
eingearbeitet, wie beispielsweise durch Fräsen, Bohren, Sägen oder dergleichen, und
wird dann die zweite Schicht darauf gelegt oder aufgebaut.
[0049] Eine besonders bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besteht
darin, dass die erste Schicht aus Massivholzbrettern und/oder -stäben zur Bildung
einer ersten Massivholzschicht aufgebaut und temporär am Arbeitsplatz lagefixiert
wird, dass jegliche gewünschte oder erforderliche erfindungsgemäße verbindungsfunktionsfreie
Funktionsausnehmung in diese erste Massivholzschicht aus Massivholzbrettern und/oder
-stäben eingearbeitet wird, wie beispielsweise durch Fräsen, Bohren, Sägen oder dergleichen,
dass danach eine zweite Massivholzschicht aus Massivholzbrettern und/oder -stäben
so auf der ersten Massivholzschicht aus Massivholzbrettern und/oder -stäben aufgebaut
wird, dass jegliche solche Funktionsausnehmung in der ersten Massivholzschicht überdeckt
ist und dass die Massivholzbretter und/oder -stäbe der zweiten Massivholzschicht ausgerichtet
oder orientiert sind in einer Richtung, die zur Richtung der Ausrichtung oder Orientierung
der Massivholzbretter und/oder -stäbe der ersten Massivholzschicht unter einem Winkel
von größer 0 ° und bis zu 90 ° verläuft, oder anders ausgedrückt, dass die zweite
Massivholzschicht aus Massivholzbrettern und/oder -stäben so auf der ersten Massivholzschicht
aus Massivholzbrettern und/oder -stäben aufgebaut wird, dass die Massivholzbretter
und/oder -stäbe der benachbarter Massivholzschichten ungleich zueinander ausgerichtet
sind, und dass abschließend die erste und die zweite Massivholzschicht fest und dauerhaft
miteinander verbunden werden.
[0050] Als Variante davon kann vor dem festen Verbinden der erste und die zweite Massivholzschichten
noch ein Aufbau einer dritten Massivholzschicht auf der zweiten Massivholzschicht
erfolgen, und zwar bevorzugt in derselben Weise, wie die zweite Massivholzschicht
auf der ersten Massivholzschicht aufgebaut wurde, und können eventuell von weiteren
Massivholzschichten entsprechend aufgebaut werden, und werden dann alle derart gestapelten
Massivholzschichten temporär zueinander fixiert und so dann miteinander fest und dauerhaft
verbunden. Erfmdungsgemäße und damit verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmungen
können vor dem Aufbau der jeweils nächsten Massivholzschicht in die vorher aufgebaute
Massivholzschicht eingearbeitet werden, wobei sich eine solche Funktionsausnehmung
ohne Beschränkung auch über die gesamte Dicke einer Massivholzschicht erstrecken kann.
[0051] Weiterhin kann mit Vorzug vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Schichten, wie
insbesondere Massivholzschichten, leimfrei und insbesondere mittels Eingriffselementen
miteinander verbunden werden, vorzugsweise mittels Dübeln aus insbesondere demselben
Grundmaterial, wie die Massivmaterialschichten. Vorzugsweise werden dabei zum Verbinden
Dübel aus Hartholz mit Massivholzschichten aus weicherem Holz als dem der Dübel kombiniert.
Ferner ist es dabei bevorzugt, wenn die Schichten, wie insbesondere Massivholzschichten,
paarweise mittels Dübeln verbunden werden.
[0052] Zum Verbinden mittels Eingriffselementen, wie insbesondere den Dübeln, werden in
die miteinander zu verbindenden Schichten ggf. nach dem temporären Fixieren relativ
zueinander und weiter ggf. der Massivholzschichten aus Massivholzbrettern und/oder
-stäben für sich von der obersten Schicht her Bohrungen eingebracht, die zumindest
bis in die unterste Schicht reichen und in die dann die Eingriffselemente, wie insbesondere
die Dübel, eingesetzt, eingedrückt, eingeschlagen oder eingeschossen werden. Statt
Dübeln können auch Schrauben aus Holz, Metall, Kunststoff oder anderen, wie beispielsweise
gepressten Materialien verwendet werden, wobei dazu die Bohrungen mit oder ohne Innengewinde
ausgestaltet werden können.
[0053] Sind mehr als zwei Schichten enthalten, so kann die axiale Länge der Dübel auch länger
als die Dicke von zwei Schichten und beispielsweise kürzer als die Dicke von drei
Schichten sein. Allgemein gesprochen ist die axiale Länge der Dübel mit besonderem
Vorzug kürzer als die Dicke der Schichten, in die der Dübel eingreift; dadurch wird
eine weder vom Dübel noch von einer Dübelaufnahmebohrung beeinträchtigte Seite einer
Schicht erhalten. Anders ausgedrückt liegen gemäß dieser vorzugsweisen Ausgestaltung
die Einführenden der eingesetzten Dübel im Inneren einer Schicht von deren Außenseite
beabstandet.
[0054] Weitere bevorzugte Verfahrensschritte sind das Erfassen der Lagen und Dimensionen
von Massivholzbrettern und/oder -stäben der ausgelegten ersten Schicht und das Erfassen
der Lagen und Dimensionen von Massivholzbrettern und/oder -stäben der darauf aufgebauten
zweiten und ggf. jeder darauf aufgebauten weiteren Schicht, und das Ermitteln von
Bohrorten für Bohrungen zur Aufnahme von Eingriffselementen, wie insbesondere Dübeln,
wo eine Bohrung Massivholzbretter und/oder -stäbe aller beteiligten Schichten in einem
vorgegebenen Abstand vom Rand aller beteiligten Massivholzbretter und/oder -stäbe
betrifft und das Erstellen solcher Bohrungen. Vorzugsweise erfolgen die Erfassungen
von Lagen und Dimensionen von Massivholzbrettern und/oder -stäben optisch mit nachgeschalteter
Bilderkennungselektronik, erfolgt das Ermitteln von gewünschten oder geeigneten Bohrorten
mit einer Rechenelektronik, und ist das Erstellen solcher Bohrungen automatisiert
und basierend auf den Ergebnissen der Rechenelektronik gesteuert. Die Bohrungen zur
Aufnahme von Eingriffselementen sind klar von den erfindungsgemäßen verbindungsfunktionsfreien
Funktionsausnehmungen zu unterscheiden, die eben erfindungsgemäße für jegliche Funktionen
außer der Verbindungsfunktion von Schichten untereinander oder miteinander dienen.
[0055] Es ist ferner bevorzugt, wenn die Lage und Dimensionen von jeglichen vorhandenen
erfindungsgemäßen verbindungsirrelevanten Funktionsausnehmungen erfasst wird und solche
Bohrorte für Bohrungen zur Aufnahme von Eingriffselementen, wie insbesondere Dübeln,
ermittelt werden, wo sich keine solche Funktionsausnehmung befmdet. Vorzugsweise erfolgen
die Erfassungen von Lagen und Dimensionen von solchen erfindungsgemäßen Funktionsausnehmungen
optisch mit nachgeschalteter Bilderkennungselektronik, erfolgt das Ermitteln von gewünschten
oder geeigneten Bohrorten mit einer Rechenelektronik, und ist das Erstellen solcher
Bohrungen automatisiert und basierend auf den Ergebnissen der Rechenelektronik gesteuert.
[0056] Weiter bevorzugt sind die Berücksichtigung von Lagen und Dimensionen von Massivholzbrettern
und/oder -stäben in den einzelnen Schichten und von erfindungsgemäß verbindungsirrelevanten
oder verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmungen in den einzelnen Schichten kombiniert.
Weiter ist es bevorzugt, wenn ein Grundmuster von Bohrungen oder minimale und maximale
Abstände von Bohrungen vorgegeben werden oder sind und die Rechenelektronik aus den
Ergebnissen der Ermittlung der Lagen und Dimensionen von Massivholzbrettern und/oder
-stäben in den einzelnen Schichten und der Lage und Dimensionen von jeglichen vorhandenen
erfindungsgemäßen Funktionsausnehmungen in den einzelnen Schichten einerseits und
in Abhängigkeit des Grundmusters von Bohrungen oder minimalen und maximalen Abständen
von Bohrungen optimal liegende Bohrorte ermittelt oder bestimmt.
[0057] Bei dem erfmdungsgemäßen Herstellungsverfahren ist es ferner bevorzugt, wenn einer
oder mehrere der nachfolgenden Verfahrensschritte enthalten ist:
- automatisches Entnehmen von Rohware zur Herstellung von Massivholzschichten aus Massivholzbrettern
und/oder -stäben aus einem Lager,
- insbesondere automatisches Hobeln und/oder Kehlen von/der Rohware zur Herstellung
von gehobelten und/oder gekehlten Massivholzbrettern und/oder -stäben für Massivholzschichten,
- insbesondere automatisches Zurechtschneiden von gehobelten und/oder gekehlten Massivholzbrettern
und/oder -stäben zur Herstellung von Massivholzschichten mit einer Kappsäge,
- insbesondere automatisches Vorsortieren von gehobelten und/oder gekehlten sowie zurechtgeschnittenen
Massivholzbrettern und/oder -stäben zur Herstellung von Massivholzschichten,
- insbesondere automatisches Vorauswählen von Massivholzbrettern und/oder -stäben passend
für eine Massivholzschicht zur Vorbereitung des Verlegens zu Massivholzschichten,
- insbesondere jeweils automatisch Auslegen einer ersten Massivholzschicht aus Massivholzbrettern
und/oder -stäben auf eine Unterseite, Lagefixieren der ersten Massivholzschicht, ggf.
Erstellen wenigstens einer erfindungsgemäß verbindungsirrelevanten oder verbindungsfunktionsfreien
Funktionsausnehmung durch Fräsen, Bohren, Sägen oder dergleichen in der frei zugänglichen
Oberseite der ersten Massivholzschicht, Erfassen und Speichern der Lagen und Dimensionen
der Massivholzbretter und/oder -stäbe sowie aller erstellten erfmdungsgemäßen Funktionsausnehmungen,
Wiederholen dieser Schritte für jede weitere Massivholzschicht bis zur packungsobersten
Massivholzschicht, Ermitteln der optimalen Orte für die Anbringung von Eingriffseinrichtungen
und Bohren von Aufnahmelöchern für die Eingriffseinrichtungen an diesen Orten, festes
Verbinden der untersten bis zur obersten Massivholzschicht durch Einbringen der Eingriffseinrichtungen
in die dafür erstellten Bohrungen, Wiederholen dieser Schritte zum Hinzufügen weiterer
Schichten und zum Vergrößern der Packung von Schichten bis die Enddicke des Fertigbauelements
erreicht ist,
- insbesondere automatisches oder teilautomatisches Fertigbearbeiten zur Erlangung der
Endform des Fertigbauelements sowie zur Erstellung von Zu- und Abgängen in den Außenschichten,
von Durchgängen durch das gesamte Fertigbauelement und von Ausschnitten (z.B. für
Fenster, Türen und dergleichen) in dem Fertigbauelement insbesondere mittels Kreissägen,
Tellerfräsen, Fräsen, Bohrern, Ausschnittsägen und dergleichen vorzugsweise an einem
Abbundportal, wobei das Fertigbearbeiten im Gegensatz zu Aufbauprinzipien von und
mit gattungsgemäßen Fertigbauelementen des Standes der Technik jeweils an einzelnen
Schichten oder an mehreren Schichten, wie beispielsweise drei bis vier Schichten,
im Paket durchgeführt werden kann, wodurch nicht nur sehr große Werkzeuge, wie z.B.
Kreissägen von etwa und größer als 1 m Durchmesser, wie sie für Bearbeitungen an gattungsgemäßen
Fertigbauelementen des Standes der Technik erforderlich sind, und die damit verbundenen
hohen Kosten vermieden werden können, sondern es auch beispielsweise bei der Fertigbearbeitung
eines Fensterausschnittes möglich ist, mit einer kleinen Kreissäge fast bis zum Ausschnittende
in einer Ecke auszuarbeiten, ohne auf Fräswerkzeuge zurück zu greifen, und/oder
- insbesondere manuelle Endbearbeitung mittels Handsägen, Handfräsen und Handbohrern
sowie Montage von Ein- und Anbauten.
[0058] Noch weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Verfahrensschritte und -merkmale ergeben
sich aus der analogen Umsetzung der Vorrichtungsmerkmale, so wie auch Verfahrensausgestaltungen
entsprechende Vorrichtungsmerkmale offenbaren.
[0059] Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfmdung ergeben sich
aus den abhängigen Ansprüchen und deren Kombinationen sowie den gesamten vorliegenden
Anmeldungsunterlagen und insbesondere den Erläuterungen und Darstellungen von Ausführungsbeispielen
in der Beschreibung und der Zeichnung.
[0060] Die Erfmdung wird anhand von Ausführungsbeispielen nachfolgend unter Bezugnahme auf
die Zeichnung lediglich exemplarisch näher erläutert, in der
- Fig. 1
- eine schematische perspektivische und auseinander gezogene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Fertigbauelements oder eines Ausschnittes daraus mit Funktionsausnehmungen zeigt,
- Fig. 2
- eine schematische perspektivische und auseinander gezogene Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines Fertigbauelements oder eines Ausschnittes daraus mit Funktionsausnehmungen zeigt,
- Fig. 3
- eine schematische perspektivische und auseinander gezogene Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
eines Fertigbauelements oder eines Ausschnittes daraus mit Funktionsausnehmungen zeigt,
- Fig. 4
- eine schematische perspektivische und auseinander gezogene Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels
eines Fertigbauelements oder eines Ausschnittes daraus mit Funktionsausnehmungen zeigt,
- Fig. 5
- eine schematische perspektivische und auseinander gezogene Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels
eines Fertigbauelements oder eines Ausschnittes daraus mit Funktionsausnehmungen zeigt,
- Fig. 6
- eine schematische perspektivische und auseinander gezogene Ansicht eines sechsten
Ausführungsbeispiels eines Fertigbauelements oder eines Ausschnittes daraus mit Funktionsausnehmungen
zeigt,
- Fig. 7
- eine schematische perspektivische und auseinander gezogene Ansicht eines siebten Ausführungsbeispiels
eines Fertigbauelements oder eines Ausschnittes daraus mit Funktionsausnehmungen zeigt,
- Fig. 8
- eine schematische perspektivische Ansicht eines fertigen exemplarischen Fertigbauelements
oder eines Ausschnittes daraus gemäß den ersten bis siebten Ausführungsbeispielen
in einem grundsätzlichen Aufbau zeigt,
- Fig. 9a bis e
- je in einer schematischen Schnittansicht weitere Ausführungsbeispiele eines Fertigbauelements
oder eines Ausschnittes daraus zeigen,
- Fig. 10a bis c
- je in einer schematischen und geschnittenen Teilansicht noch weitere Ausführungsbeispiele
eines Fertigbauelements zeigen,
- Fig. 11a bis r
- in einer schematischen Seiten- und Draufsicht (a und b) sowie in schematischen Schnittansichten
(c bis r) und in noch einer weiteren schematischen Seitenansicht (s) Ausführungsbeispiele
für Dübel zeigen, und
- Fig. 12
- schematisch in einem Diagramm ein grundsätzliches Ausführungsbeispiel für ein Herstellungsverfahren
eines exemplarischen Fertigbauelements zeigt.
[0061] Anhand der nachfolgend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs-
und Anwendungsbeispiele wird die Erfindung lediglich exemplarisch näher erläutert,
d.h. sie ist nicht auf diese Ausführungs-und Anwendungsbeispiele beschränkt. Einzelne
Merkmale, die im Zusammenhang mit einem konkreten Ausführungsbeispiel angeben und/oder
dargestellt sind, sind nicht auf dieses Ausführungsbeispiel oder die Kombination mit
den übrigen Merkmalen dieses Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern können im Rahmen
des technisch Möglichen, mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden
Unterlagen nicht gesondert behandelt sind und/oder aus dem Stand der Technik und/oder
dem fachmännischen Wissen, kombiniert werden.
[0062] Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale ergeben sich jeweils analog auch aus Vorrichtungs-
bzw. Verfahrensbeschreibungen.
[0063] Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren und Abbildungen der Zeichnung bezeichnen
gleiche oder ähnliche oder gleich oder ähnlich wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen
in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen
versehen sind, unabhängig davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder
nicht. Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung enthalten,
aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen
Fachmann verständlich.
[0064] In der Fig. 1 ist schematisch in einer perspektivischen und auseinander gezogenen
Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Fertigbauelements 1 gezeigt. Ohne
Beschränkungen kann die Darstellung auch als ein Ausschnitt eines Fertigbauelements
verstanden werden, wobei ohne Beschränkung nachfolgend bei allen Figuren zur sprachlichen
Vereinfachung von der Darstellung eines Fertigbauelements 1 die Rede ist, auch wenn
es sich bei der Abbildung um eine Darstellung eines Ausschnittes eines Fertigbauelements
handeln kann.
[0065] Das Fertigbauelement 1 weist zwei flächige Außenseiten 2 und 3 sowie eine erste Schicht
4, eine zweite Schicht 5 und eine dritte Schicht 6 auf. Bei den Schichten 4 bis 6
handelt es sich um Massivmaterialschichten, wie beispielsweise Schichten aus oder
mit zumindest im Wesentlichen einem nachwachsenden und/oder biologisch abbaubaren
Rohstoff. Bei dem vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel des Fertigbauelements 1
bestehen die Schichten 4 bis 6 aus Massivholz. Die Schichten des Fertigbauelements
1 können aus denselben Materialien, aus denselben Materialien mit unterschiedlichen
Spezifikationen oder Eigenschaften oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen,
wobei jegliche Materialkombinationen auch bei weniger oder mehr als drei Schichten
in Abhängigkeit von den baulichen Anforderungen oder Wünschen realisiert werden können.
Beispielsweise können die Schichten aus MDF-Platten, HDF-Platten, Trockenbauplatten,
Rigips- oder Gipskartonplatten, oder Verbundmaterialplatten oder Brettern oder Leisten
aus diesen Materialien bestehen. Vorteilhaft ist es, solche Materialien und Bauelemente
daraus einzusetzen, die den baulichen Anforderungen oder Wünschen genügen, die insbesondere
Umweltschutzaspekten gerecht werden, und/oder die entsprechend günstig in großer Menge
zur Verfügung stehen.
[0066] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Schichten 4 bis 6 aus Massivholz aus
Massivholzbrettern 7 aufgebaut, wobei ohne Einschränkungen beispielsweise auch Stäbe
oder Balken zum Aufbau der Schichten verwendet werden können. Insofern wird nachfolgend
zur sprachlichen Vereinfachung stellvertretend für jegliche längliche oder plattenartige
Ausgestaltung von Brettern gesprochen, auch wenn Stäbe und Balken oder auch Platten
ebenfalls geeignet und vom vorliegenden Offenbarungsgehalt abgedeckt sind.
[0067] Wie der Fig. 1, aber auch den weiteren Fig. 2 bis 8 ohne Weiteres zu entnehmen ist,
sind die Massivholzbretter 7 der ersten Schicht 4 und der zweiten Schicht 5 unter
einem Winkel von 90° zueinander angeordnet, und sind die Massivholzbretter 7 der zweiten
Schicht 5 und der dritten Schicht 6 parallel. Allgemein können, wenn zwei Massivholzschichten
jeweils aus Massivholzbrettern unmittelbar benachbart sind, die Massivholzbretter
zweier benachbarter Massivholzschichten ungleich zueinander ausgerichtet sein, was
auch mit einigen, wie beispielsweise zwei oder drei oder vier Lagen mit parallel ausgerichteten,
aber bezüglich der Lagen insbesondere teilweise überlappenden Massivholzbrettern und/oder
-stäben kombiniert sein kann.
[0068] Weiterhin sind, wie die Fig. 1 bis 7 leicht erkennbar zeigen, die jeweils vorhandenen
Schichten 4 bis 6 (in der Fig. 1) leimfrei und mittels Eingriffselementen 8 miteinander
verbunden, bei denen es sich beim vorliegenden ersten Ausführungsbeispiel um Dübel
9 aus Holz handelt. Die Dübel 9 bestehen genauer aus Hartholz, während die Massivholzschichten
4 bis 6 aus weicherem Holz als dem der Dübel 9 bestehen. Ferner ist in der Fig. 1
gut zu erkennen, dass die Schichten 4 bis 6 paarweise mittels den Dübeln 9 verbunden
sind. Die genaue Verwendung der Dübel 9 ist in den Fig. 1 bis 8 aus darstellerischen
Gründen nicht näher sichtbar, kann aber leicht den später noch näher beschriebenen
Fig. 9a bis e und 10a bis s entnommen werden. Für die Dübel 9 enthält jede Schicht,
in die die Dübel 9 eingreifen passende Dübelaufnahmebohrungen 10, d.h. mit entsprechendem
Durchmesser und von ausreichender Tiefe oder durchgehend durch die gesamte Schicht
(siehe Fig. 9a bis e und 10a bis s). Jedenfalls sind die Schichten (4 bis 6 in der
Fig. 1) des Fertigbauelements 1 mittels der Dübel 9 fest miteinander verbunden, wie
die grundsätzliche Darstellung in der Fig. 8 gut erkennbar verdeutlicht. Statt mit
den Dübeln 9 können die Schichten aber auch mit anderen Eingriffseinrichtungen 8,
wie beispielsweise Nägeln, Schrauben, Klammern und Dergleichen, oder aber mit Leim,
aushärtenden Pasten und Ähnlichem fest miteinander verbunden sein, was einerseits
nach Stabilitätserfordernissen und Kundenwünschen und andererseits nach den Materialien
der Schichten optimal bestimmt werden kann.
[0069] Während die Dübel 9 für den Zusammenhalt zweier oder mehrerer Schichten untereinander
sorgen, können Formschlussgestaltungen 11 z.B. an den Längsseiten 12 der Massivholzbretter
7 den Zusammenhalt der Massivholzbretter 7 innerhalb einzelner Schichten fördern.
Als Beispiele sind in der Fig. 1 Kronen- oder Zickzackränder oder Keilverzinkungen
13 bei den Massivholzbrettern 7 der ersten und zweiten Schichten 4 und 5 sowie Nut-und-Feder-Ausgestaltungen
14 bei den Massivholzbrettern 7 der dritten Schicht 6 gezeigt. Die Formschlussgestaltungen
11 an den Längsseiten 12 benachbarter Massivholzbrettern 7 sind dabei so ausgebildet,
dass sie zusammenpassen, was leicht verständlich ist und daher nicht weiter erläutert
zu werden braucht.
[0070] Nun werden zunächst die erste Schicht 4 und die zweite Schicht 5 näher betrachtet.
In der der ersten Schicht 4 zugewandten Seite 10 der zweiten Schicht 5 sind Funktionsausnehmungen
15 in Form von rinnen- oder kanalartigen Ausfräsungen 16 enthalten, deren Tiefe geringer
als die Dicke der zweiten Schicht 5 ist. Zwei der rinnen-oder kanalartigen Ausfräsungen
16 verlaufen parallel nahe entgegengesetzten Rändern der zweiten Schicht 5, und weitere
rinnen- oder kanalartigen Ausfräsungen 16 verlaufen senkrecht zu den ersteren dazwischen,
wie bei einem Fenstergitter, so dass ein Kanalsystem 17 gebildet ist, das auch als
eine einzige Funktionsausnehmung 15 angesehen werden kann. Die Funktionsausnehmung
15 oder die Funktionsausnehmungen 15 liegen somit derart innerhalb der zweiten Schicht
5, dass sie von der von der ersten Schicht 4 gebildeten flächigen Außenseite 2 des
Fertigbauelements 1 beabstandet ist bzw. sind. Ein solches oder ähnliches Kanalsystem
17 kann auch in der der zweiten Schicht 5 zugewandten Seite der ersten Schicht 4 insbesondere
passend zu dem Kanalsystem in der zweiten Schicht vorgesehen sein, um beispielsweise
ein größeres Volumen der durch die gesamten Ausfräsungen zu erhalten. In der ersten
Schicht könnte aber auch durch flächige Ausfräsungen ein Aufnahmeraum z.B. für einen
Löschwasservorrat für einen aktiven Brandschutz realisiert sein, worauf später noch
genauer eingegangen werden wird.
[0071] Die dritte Schicht 6 dient bei den ersten Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 lediglich
der Verstärkung und der Stabilität des Fertigbauelements 1.
[0072] Für die vorliegende Erfindung ist es grundlegend, dass jegliche Funktionsausnehmung
15 grundsätzlich zu unterscheiden ist von den eventuell wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
nach der Fig. 1 vorgesehenen Dübelaufnahmebohrungen 10. Eine Dübelaufnahmebohrung
10 kann zwar auch von einer flächigen Außenseite des Fertigbauelements 1 beabstandet
liegen und als eine Ausnehmung betrachtet werden, die eine Funktion erfiillt, jedoch
ist diese Funktion die Verbindungsfunktion zusammen mit den Dübeln 9 für die Schichten.
Die Funktionsausnehmungen 15 sind solche Ausnehmungen, die nicht für eine Verbindungsfunktion
vorgesehen sind oder dienen, also sozusagen verbindungsfunktionsfreie oder verbindungsirrelevante
Ausnehmungen sind. Wie schon angegeben wurde, ist es für die vorliegende Erfindung,
wenn auch vorteilhaft und bevorzugt, so dennoch nicht zwingend erforderlich, dass
die Verbindung der Schichten mittels Eingriffselementen 8, wie den Dübeln 9 und den
Dübelaufnahmebohrungen 10 realisiert ist, wohingegen aber gerade die verbindungsfunktionsfreien
Funktionsausnehmungen 15 den Kern der vorliegenden Erfindung ausmachen.
[0073] Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass sich die Funktionsausnehmungen
15 auch von Fenster- und Türöffnungen in Fertigbauelementen 1 wesentlich und grundsätzlich
unterscheiden, indem die Funktionsausnehmungen 15 eben von einer flächigen Außenseite
des Fertigbauelements 1 beabstandet liegen, was für Fenster- und Türöffnungen in Fertigbauelementen
1 grundsätzlich nicht zutrifft, weil Fenster- und Türöffnungen ja gerade über die
gesamte Dicke der Fertigbauelemente 1 durchgehend sein müssen.
[0074] Durch die wenigstens eine, über eventuell für die Verbindung der beiden Schichten
vorhandenen Verbindungs- oder Eingriffselementeaufnahmen, wie z.B. die Dübelaufnahmebohrungen
10, hinausgehende Funktionsausnehmung 15 weist das Fertigbauelement 1 gleichsam eine
offene, käfigartige Struktur mit dem Kanalsystem 17 auf, die in vorteilhafter Weise
zur Aufnahme von Funktionseinrichtungen und/oder -elementen, wie beispielsweise eine
oder mehrere Rohrleitung(en) 18 (siehe Fig. 2) geeignet ist. Sowohl die wenigstens
eine Funktionsausnehmung, als auch die darin unterzubringenden Funktionseinrichtungen
und/oder -elemente werden direkt bei der Herstellung des Fertigbauelements 1 realisiert,
so dass eine Nachbearbeitung des Fertigbauelements 1 nach dessen Verwendung beim Bau
eingespart wird. Die Bearbeitung schon bei der Herstellung des Fertigbauelements 1
ist einfacher und rationeller und kann unter wetterunabhängigen Bedingungen sowie
unter Verwendung von optimalen und leistungsstarken Maschinen und Geräten erfolgen,
was alles auf Baustellen nicht gegeben ist. Die vorgefertigten Fertigbauelemente 1
können auch als Einheit weiter behandelt werden, bevor sie zum Bau eingesetzt werden.
Zudem werden einwandfreie Oberflächen der Außenseiten 2 und 3 erhalten, so dass die
Fertigbauelemente 1 für Bauten Innen- und Außenflächen bieten, die keine ungewollten
Öffnungen, Stöße oder Ränder aufweisen.
[0075] Die Funktionsausnehmungen 15 bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 sind
Grundlage eines integrierten Brandschutzsystems, das der Übersichtlichkeit halber
in der Fig. 1 nicht weiter dargestellt ist, wobei aber die nachfolgende Beschreibung
so klar und leicht zu verstehen ist, dass eine graphische Darstellung für den Fachmann
zum Verständnis entbehrlich ist. Im Brandfall wird, ähnlich wie bei einer Sprinkleranlage,
z.B. aktiv Wasser in dem Kanalsystem 17 freigesetzt. Die Verdampfungswärme der freigesetzten
Wassermenge und der entstehende Wasserdampf wirken dem Brand aktiv entgegen. Das ausgetretene
Wasser kann beispielsweise durch den diffusionsoffenen Aufbau des Fertigbauelements
1 in relativ kurzer Zeit wieder nach außen entweichen. Das Kanalsystem 17 bildet somit
selbst direkt Lösch- und/oder Feuerdämmkanäle, wobei in gleicher Weise auch Löschmittelvorratsaufnahmeräume
(nicht gezeigt, aber oben exemplarisch als flächige Ausfräsung in der der zweiten
Schicht 5 zugewandten Seite der ersten Schicht 4 angeführt) vorgesehen sein können.
Aktiviert werden kann eine solche aktive Brandbekämpfung in herkömmlicher Weise mittels
Rauch- oder Feuersensoren und insbesondere elektronische Ventilsteuerungen, die allesamt
zusammen mit den zugehörigen Leitungen auch in erfindungsgemäßen Funktionsausnehmungen
15 untergebracht werden können.
[0076] Ferner können in dem erfindungsgemäßen Fertigbauelement 1 dank der wenigstens einen
Funktionsausnehmung 15 Brandschutzfunktionen auch passiv realisiert sein. So können
bei dem Fertigbauelement 1 auch innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur
passive Brandschutzelemente (für Wände, Decken, Dach) für den automatischen Brandschutz
integriert sein. Diese passiven Brandschutzelemente (der Übersichtlichkeit halber
in der Fig. 1 nicht dargestellt) sind z.B. als Kunststoffrohre mit einer definierten
Schmelztemperatur jeweils in einer Funktionsausnehmung 15 untergebracht und werden
z.B. durch einen Schmelzvorgang bei signifikant hohen Temperaturen (beispielsweise
ab ca. 60 °C) aktiviert, so dass sie eine in ihnen gespeicherte Wassermenge freisetzen,
die die benachbarten Holzlagen durchnässt und eine Entflammung zusätzlich hemmen oder
verhindern.
[0077] Die aktiven und die passiven Brandschutzlösungen können auch kombiniert sein, wobei
jede Lösung in einer anderen Schicht des Fertigbauelements 1 untergebracht sein kann,
oder aber beide Realisierungen innerhalb ein und derselben Schicht in entsprechenden
Funktionsausnehmungen 15 untergebracht sein können. Besonders vorteilhaft ist bei
der Verwendung von Brandschutzelementen, die sowohl passiv als auch aktiv wirken,
dass auch bei Fehlern oder einem Versagen der aktiven Brandbekämpfung letztlich der
passive Brandschutz ohne weiteren Aufwand automatisch wirksam wird.
[0078] Alternativ oder zusätzlich zu der Brandschutz-, -hemmungs- oder -bekämpfungsfunktion,
die mittels der wenigstens einen Funktionsausnehmung 15 realisiert sein kann, können
weitere Funktionen realisiert sein, wie beispielsweise Wärmedämmung, Wärmespeicherung,
verbesserte Statik, Beleuchtung, Tageslichteinleitung, baubiologische, energiesparende
und Komfortfunktionen, verbesserter Schallschutz. Noch weitere wichtige, wünschenswerte
und nützliche sowie eben mittels der Funktionsausnehmungen 15 realisierbare Funktionen
bei Fertigbauelementen 1 sind schon oben in der Beschreibungseinleitung angegeben,
worauf an dieser Stelle nochmals Bezug genommen wird.
[0079] In gleicher Weise kann auch ein Lärmschutz gegen Lärm von außen, d.h. aus der Umwelt,
durch geeignete Gestaltungen der Funktionsausnehmungen erreicht werden
[0080] Das in der Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel verdeutlicht eine solche
weitere Anwendung zur Heizung und/oder Kühlung. Die Funktionsausnehmung 15 in der
zweiten Schicht hat bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel einen schneckenartigen
Verlauf und nimmt in sich eine Rohrleitung 18 mit Wärmetauscherfluid auf. Auf diese
Weise kann in dem Fertigbauelement 1 eine Wandflächenheizung integriert werden. Die
aktiven Elemente können Warmwasser führende Rohre oder selbst elektrische Widerstandsheizelemente
sein. Als einbettende, wärmeabstrahlende und -speichernde Masse wird insbesondere
zusätzlich eine in die erfindungsgemäßen Funktionsausnehmungen 15 des Fertigbauelements
1 eingefüllte lehmartige, vor Auslieferung vorgetrocknete Masse verwendet, die bis
zur inneren, sichtbaren Oberfläche der Fertigbauelemente 1 reichen kann. Solche mit
Lehm gefüllte Funktionsausnehmungen 15 sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß
der Fig. 2 in der ersten Schicht 4 zwischen den Massivholzbrettern 7 dieser ersten
Schicht realisiert. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass diese
Funktionsausnehmungen 15 in der ersten Schicht 4 der zweiten Schicht 5 zugewandt und
von der Außenseite 3 beabstandet ist, so dass auch diese Funktionsausnehmungen 15
in der ersten Schicht 4 die allgemeine Definition für die Funktionsausnehmungen 15
genügen.
[0081] Für den Fachmann in Kenntnis der vorerläuterten integrierten Wandflächenheizung ohne
Weiteres verständlich ist die analoge Anwendung der entsprechenden Ausgestaltungen,
um bei dem Fertigbauelement 1 innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur aktive
Elemente für die Funktion einer Wandflächenkühlung zu integrieren. Die aktiven Elemente
können z.B. Kaltwasser führende Rohre 18 sein. Für die Optimierung der Kühlwirkung
kann eine in die verbindungsfunktionsfreien Funktionsausnehmungen 15 des Fertigbauelements
1 eingefüllte lehmartige, vor Auslieferung vorgetrocknete Masse verwendet werden,
die bis zur inneren, sichtbaren Oberfläche der Fertigbauelemente 1 reichen kann. Vorzugsweise
sind die aktiven Elemente für Wandflächenheizung und -kühlung so ausgeführt, dass
alternativ beide Funktionen möglich sind. Die Heiz- und die Kühlfunktion können somit
in vorteilhafter Weise durch dieselben baulichen Gestaltungen in Abhängigkeit von
der Wassertemperatur in den genannten Rohren 18 erzielt werden, was einen weiteren
besonderen Vorteil darstellt.
[0082] Lehm kann verschiedene Funktionen darstellen: erhöhte Wärmespeicherung (Faktor 2-4
gegenüber massivem Holz), Feuchteregulierung und Geruchsbindung sind nur einige Funktionen.
Darüber hinaus stellt Lehm interessante und sehr variable Gestaltungsmöglichkeiten
beim Gebäudedesign und als Kontrast zum strengen Holzaufbau dar. Lehm ist aber auch
ein ideales Material für die Einbettung von Komponenten für die Wandflächenheizung
oder -kühlung. So sind die verbindungsirrelevanten und somit erfindungsgemäßen Funktionsausnehmungen
bei dieser Bauart vorzugsweise in einer Lehmschicht oder einem Lehmelement und sind
zur Aufnahme und Leitung von Heiz- und/oder Kühlströmen ausgelegt.
[0083] Noch eine weitere Funktion durch die Funktionsausnehmungen 15 bei dem Fertigbauelement
1 besteht darin, dass innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur aktive und/oder
passive Elemente zur Erhöhung der Wärmespeicherfähigkeit in den Funktionsausnehmungen
15 integriert sind. Dies wird durch eine Füllung der Funktionsausnehmungen 15 mit
geeigneten Materialien, die eine höhere Wärmespeicherfähigkeit aufweisen, wie z.B.
lehmbasierte Materialien, oder durch die Unterbringung von Latentwärmespeicherelementen
in den Funktionsausnehmungen 15 realisiert. In gleicher Weise können mittels den Funktionsausnehmungen
15 in den Fertigbauelementen 1 innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur
passive Elemente zur passiven und/oder aktiven Feuchteregulierung integriert sein.
Dies wird durch eine Füllung der Funktionsausnehmungen 15 mit lehmartigen Materialien
realisiert, die durch ihre große innere Oberfläche und durch ihr Sorptionsvermögen
die Raumfeuchte aktiv beeinflussen. In trockene Räume wird gespeicherte Feuchte abgegeben,
aus Räumen hoher Feuchte wird diese aufgenommen und gespeichert. Als ein willkommener
Nebeneffekt werden unangenehme Gerüche schneller aus der Raumluft entfernt (durch
Absorption/ Adsorption an einer entsprechend großen inneren Oberfläche der lehmartigen
Materialien). Für beide Funktionen im Zusammenhang mit lehmartiger oder -basierender
Masse kann auch die freie, im Aufbauzustand einem Innenraum eines Gebäudes zugewandte
Innenseite der Fertigbauelemente 1 wenigstens eine Funktionsausnehmung enthalten,
die zusätzlich eine käfigartige Struktur aufweisen oder enthalten kann, wobei die
käfigartige Struktur Hohlräume enthält, die mit dem lehmartigen oder -basierenden
Material gefüllt werden, oder welche käfigartige Struktur als Armierung für die lehmartige
oder -basierende Masse, die dann gleichsam eine Schicht bildet, dienen kann.
[0084] Die Funktionsausnehmungen 15 des Fertigbauelements 1 können auch dazu genutzt werden
und entsprechend ausgelegt sein, dass sie zum aktiven Wärmeschutz für Fenster und
Außentüren Funktionselemente aufnehmen, die in der Nacht oder in Phasen der Nichtnutzung
des Gebäudes aktiviert werden können. Damit kann auch ein aktiver Einbruchsschutz
für Fenster und Außentüren realisiert werden. So können beispielsweise metallische
Schutzelemente (Gitterstäbe, Gitter, etc.) versenkbar angeordnet sein. Aber auch einfach
zur Verdunkelung von Fenstern können entsprechende bewegliche Abdeckungen in Funktionsausnehmungen
untergebracht sein.
[0085] Durch die Gestaltung des Fertigbauelements 1 mit der wenigstens einen Funktionsausnehmung
15 ist es in vorteilhafter Weise auch möglich, die Installation von Wasser-, Abwasser-,
Heizungs- und sonstigen flüssigkeitsführenden Leitungen in einem optimal geschützten
und isolierten Umfeld zu realisieren, um beispielsweise optimal für einen Gefrierschutz
und/oder eine thermische Isolation zu sorgen.
[0086] Die übrigen Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels nach der Fig. 2 sind entsprechend
ihren Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 und eine
erneute Beschreibung wird weggelassen.
[0087] Die Fig. 3 eine schematische perspektivische und auseinander gezogene Ansicht eines
dritten Ausführungsbeispiels eines Fertigbauelements 1 mit Funktionsausnehmungen 15.
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel enthält das Fertigbauelement 1 fünf Schichten
4, 5, 6, 19 und 20. Die zweite Schicht 5 enthält als Funktionsausnehmungen 15 parallel
verlaufende Lüftungskanäle 21, und die dritte Schicht 6 enthält als Funktionsausnehmungen
15 mit den Lüftungskanälen 21 der zweiten Schicht 5 ausgerichtete, deckungsgleiche
Lüftungskanäle 22. Während die Lüftungskanäle 21 der zweiten Schicht 5 die gesamte
Dicke der zweiten Schicht 5 einnehmen, sind die Lüftungskanäle 22 lediglich rinnenartig
über einen Teil der Dicke der dritten Schicht 6 ausgebildet. An einem Ende sind die
Lüftungskanäle 22 der dritten Schicht 6 in Kommunikation mit Durchgängen 23 zu der
vierten Schicht 19, in der als weitere Funktionsausnehmung 15 ein Verbindungskanal
24 rinnenartig eingefräst ist, der alle Lüftungskanäle 22 der dritten Schicht 6 miteinander
verbinden. An einem Ende mündet der Verbindungskanal 24 in der vierten Schicht 19
in einen Durchgang 23, der mit einem Durchgang 23 in der fünften Schicht 20 ausgerichtet
ist, um einen Zugang von der Außenseite 3 des Fertigbauelements 1 her zu den Lüftungskanälen
21 und 22 zu schaffen. In der ersten Schicht 4 sind nun schlitzartige Durchgänge 23
zur Außenseite 2 des Fertigbauelements 1 in Kommunikation und ausgerichtet mit den
Lüftungskanälen 21 in der zweiten Schicht 5. Damit kann Frischluft von der Außenseite
3 des Fertigbauelements 1 zu der Außenseite 2 des Fertigbauelements 1 strömen und
wird auch noch über die Fläche dieser Außenseite 2 des Fertigbauelements 1 verteilt,
so dass sich eine gute Belüftung eines von der Außenseite 2 des Fertigbauelements
1 begrenzten Raumes (nicht dargestellt) ergibt.
[0088] So können z.B. die notwendigen Kanäle zur Führung der Abluft bzw. Frischluft für
eine aktive Be-und/oder Entlüftung bereits im Inneren der dreidimensionalen Struktur
eines fertiggestellten Fertigbauelements 1 in Form eines Wand- oder Deckenelements
vorgesehen sein und müssen nicht mehr separat in fertige oder fertig aufgestellte
Wand- oder Deckenelemente eingearbeitet und vor allem danach noch verkleidet werden
oder überhaupt außerhalb des Fertigbauelements 1 gesondert angebracht und/oder mit
holzfremden Materialien dargestellt werden. So sind gemäß bevorzugten Ausgestaltungen
Lüftungs- oder Luftleit- und Verbindungskanäle 21, 22, 24 als Funktionsausnehmungen
15 und Ein- sowie Auslassöffnungen in Form von Durchgängen 23 vorgesehen, wobei weiter
mit Vorzug Steuereinrichtungen, wie z.B. Klappen, Blenden oder Flügel, vorgesehen
sind.
[0089] Bei dem Fertigbauelement 1 können so auch innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur
Kanäle von der Bauelementinnenseite zur Bauelementaußenseite vorgesehen sein, die
insbesondere mittels Steuereinrichtungen, wie z.B. Klappen, Blenden oder Flügel, einer
einstellbaren und/oder regelbaren aktiven oder passiven Raumbelüftung und/oder Raumentlüftung
dienen, wobei ferner vorzugsweise elektrische und/oder mechanische Stellglieder vorgesehen
sind, die Manuell und/oder automatisch betätigbar sind. Die Steuereinrichtungen, wie
z.B. Klappen, Blenden oder Flügel, können aus Metall, Kunststoff, Glas, Stein oder
Holz oder künstlichen Ersatzmaterialien dafür oder Kombinationen daraus sein. Durch
die Kanäle von der Bauelementinnenseite zur Bauelementaußenseite kann insbesondere
auch eine Funktion einer dezentralen, einstellbaren und/oder regelbaren aktiven oder
passiven Raumbelüftung und/oder Raumentlüftung realisiert sein, wobei z.B. ein Wärmetauschereffekt
zur Wärmerückgewinnung aus der Abluft im Winter oder zur Vorkühlung der Frischluft
im Sommer beispielsweise über einen zeitlichen Wechsel des Luftstroms in den gleichen
Kanälen oder über konstante Luftströme in getrennten verlaufenden Kanälen im Gegenstromprinzip
realisiert ist. Die aktive Luftbewegung wird beispielsweise über radiale oder axiale
Ventilatoren realisiert. Sowohl das Einsammeln von verbrauchter Raumluft als auch
das Einbringen von Frischluft kann über ein System von vielen kleineren, über die
Wandfläche verteilten Ein- und Auslassöffnungen realisiert sein, wodurch störende
Zugeffekte weitgehend eliminiert sind. Zur Vorfilterung der Luft und als Wärmezwischenspeicher
können Lehmelemente im Inneren des Fertigbauelements eingesetzt werden. Von besonderem
Vorteil sind diese Ausgestaltungen in Kombination mit der vorher baulich erläuterten
Winddichtigkeit jeder einzelnen Schicht des Schichtaufbaus insbesondere ohne holzfremde
Komponenten, d.h. mittels den oben genannten geeigneten Profilierung.
[0090] Die übrigen Komponenten des zweiten Ausführungsbeispiels nach der Fig. 2 sind entsprechend
ihren Bezugszeichen wie bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen nach den
Fig. 1 und 2 und eine erneute Beschreibung wird weggelassen.
[0091] Auch eine thermische Isolation kann mittels den erfindungsgemäßen Funktionsausnehmungen
15 leicht, effizient und vorteilhaft realisiert werden, wie anhand des vierten Ausführungsbeispiels
gemäß der Fig. 4 verdeutlicht wird. Komponenten und Funktionen werden nachfolgend
nur soweit beschrieben, als sie nicht schon zu den Fig. 1, 2 und/oder 3 beschrieben
wurden, worauf hier nun vollumfänglich Bezug genommen wird. Durch die Funktionsausnehmung(en)
15 innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur kann ein erhöhter Wert an thermischer
Isolation realisiert werden, indem mittels der Funktionsausnehmung(en) 15 eine käfigartige
Struktur mit sehr großen, darin eingeschlossenen Luftkammern geschaffen wird. Die
zudem resultierende Leichtbauweise hat nicht nur thermisch vorteilhafte Eigenschaften,
sondern ist auch für andere Anwendungen geeignet, bei denen eine geringere Dichte
der Elemente wünschenswert ist. Alternativ ist beispielsweise eine Füllung der Funktionsausnehmung(en)
15 mit hölzerner Hobelspäne möglich. Die entsprechenden Funktionsausnehmungen 15 sind
in der Fig. 4 in der zweiten Schicht 5 als breite Kanäle 25 enthalten. Es kann auch
ein besonderes thermisches Wandgefühl geschaffen werden, indem die wenigstens eine
Funktionsausnehmung 15 des Fertigbauelements 1 zur Schaffung von offenen und besonders
isolierenden Strukturen ausgelegt und genutzt werden. Dieser Effekt kann auch im Saunabau
genutzt werden.
[0092] Die Funktionsausnehmungen 15 des Fertigbauelements 1 können auch zur Aufnahme von
passiven Elementen zur Schalldämmung (Körperschall, Trittschall) dienen, wie mit dem
fünfschichtigen Aufbau des Fertigbauelements 1 des fünften Ausführungsbeispiels gemäß
der Fig. 5 verdeutlicht wird. Die zweite Schicht 5 enthält in den parallelen sich
über die gesamte Dicke der zweiten Schicht 5 erstreckenden Funktionsausnehmungen 15
Holzfaserplatten 26. In der vierten Schicht 19 sind breite Kanäle 25 enthalten, die
mit Sand gefüllt sind. In der ersten Schicht 4 des Fertigbauelements 1 sind Schallfangschlitze
27, die sich bei diesem fünften Ausführungsbeispiel über die gesamte Dicke der ersten
Schicht 4 erstrecken. Somit gibt es bei diesem Fertigbauelement 1 zum Zweck der Schalldämmung
mit Sand und mit Holzweichfasermaterial gefüllte Funktionsausnehmungen 15. Alternativ
oder zusätzlich sind z.B. auch Füllungen mit lose geschüttetem Lehmpulver, mit Holzspänen
oder mit Holzschnitzeln, mit Blähton oder mit mineralisierter Zellulose (Isoflock)
oder dergleichen oder Kombinationen möglich. Jede dieser Füllungen im Inneren des
Fertigbauelements 1 liefert einen Beitrag zur Dämpfung des Körperschalls. Eine besonders
hohe Schalldämmung wird erzielt, wenn in mehreren Schichten des Fertigbauelements
verschiedene, wie beispielsweise verschieden dichte Füllmaterialien in Kombination
zum Einsatz kommen, wie z.B. eine Schicht Sand kombiniert mit einer Schicht Holzweichfasermaterial.
Diese Bauform ist besonders vorteilhaft für Innenwände, Wände zwischen bewohnten Einheiten
und für Zwischendecken. Die Schallfangschlitze 27 in der ersten Schicht 4 stellen
passive Elemente zur Schallbrechung dar.
[0093] Die übrigen Komponenten des fünften Ausführungsbeispiels nach der Fig. 5 sind entsprechend
ihren Bezugszeichen wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen nach den Fig.
1 bis 4 und eine erneute Beschreibung wird weggelassen.
[0094] Bei dem Fertigbauelement 1 des sechsten, in der Fig. 6 verdeutlichten Ausführungsbeispiel
enthält eine Beleuchtungsfunktion, die mittels der Funktionsausnehmungen 15 realisiert
ist. In den Funktionsausnehmungen 15 in der zweiten Schicht 5 sind LED-Leuchtmittel
oder -Beleuchtungseinheiten 28 untergebracht, wobei sich diese Funktionsausnehmungen
15 über die gesamte Ausdehnung des Fertigbauelements 1 (wie im rechten Teil der zweiten
Schicht 5 der Fig. 6) oder nur über einen Teil einer solchen Ausdehnung (wie im linken
Teil der zweiten Schicht 5 der Fig. 6) erstrecken können. Die Erstreckungen der Funktionsausnehmungen
15 nur über einen Teil der zweiten Schicht 5 können linear verlaufen oder punkt- oder
kreisartig sein. Für den Lichtaustritt zur ersten Außenseite 2 hin enthält die erste
Schicht 4 mit den Funktionsausnehmungen 15 der zweiten Schicht 5 ausgerichtete schlitz-
oder lochartige Durchgänge 23. Damit lässt sich auf einfach und optisch ansprechende
Art eine direkte oder indirekte Beleuchtung mit Leuchtmitteln, wie beispielsweise
mit modernen LED-Leuchtmitteln, realisieren. Dabei ist die Unterbringung der Leuchtmittel
einfach und raumsparend und lassen sich auch besondere Lichteffekte erzielen, ohne
dass dafür zusätzlicher Raum geschaffen werden muss. Vorteilhafterweise sind auch
Kabelkanäle für Versorgungs- und/oder Steuerkabel sowie Aufnahmeöffnungen für Leuchtmittel
und/oder Austrittsöffnungen für Licht als Funktionsausnehmungen 15 gestaltet. Eine
LED-Raumbeleuchtung kann mit einem sehr hohem Anteil an indirektem Licht verwirklicht
werden, wobei weiterhin ausgenutzt wird, dass LED-Leuchten eine extrem hohe Lebensdauer
haben (bis zu 200.000 Stunden) und in den kleineren Bauformen mit nicht zu hoher Leistung
(unter 1 Watt Nennleistung) keine zusätzliche aktive Kühlung erfordern und nur geringe
Verlustwärme an die Umgebung abgeben. Im Inneren der Holzbauelemente kann so eine
integrierte, moderne elektrische Beleuchtung mit niedrigem Energieverbrauch, Gleichstromversorgung
und modernen LED-Beleuchtungselementen realisiert werden. Zusätzlich kann allgemein
bei Leuchteinrichtungen eine aktive Einstellbarkeit einer direkten oder indirekten
Beleuchtung durch aktive Veränderung der Plazierung oder Abstrahlrichtung oder Abstrahlfläche
der Leuchteinrichtungen oder -mittel, wie beispielsweise LEDs, über eine Mechanik
innerhalb des Fertigbauelements während der Nutzung vorgesehen sein.
[0095] Ferner können die Funktionsausnehmungen 15 des Fertigbauelements 1 auch zu Leitungszwecken
zwischen den Außenseiten 2 und 3 des Fertigbauelements 1 dienen, beispielsweise um
ein vollständiges solarunterstütztes und vorteilhafterweise netzunabhängiges Beleuchtungssystem
zu realisieren. Hierzu werden an der Außenfläche (nach dem Verbauen des Fertigbauelements
1) des Fertigbauelements 1 Photovoltaik-Fassadenplatten (nicht gezeigt) und an oder
in (siehe weiter oben) der Innenfläche (nach dem Verbauen des Fertigbauelements 1)
des Fertigbauelements 1 LED-Leuchtmittel 28 montiert, was bei der Vorfertigung des
Fertigbauelements 1 schon mit erledigt werden kann. Die Verbindungsleitungen (nicht
gezeigt), jegliche Steuerung (nicht gezeigt) und/oder selbst geeignete Speicheraggregate
(nicht gezeigt) sind in der wenigstens einen Funktionsausnehmung 15 untergebracht.
Darüber kann beispielsweise auch mit einer begrenzten Lichtleistung und einem Anschluss
an das herkömmliche Stromnetz eine Notlichtanlage realisiert sein.
[0096] Noch eine weitere Ausgestaltung des Fertigbauelements durch die wenigstens eine Funktionsausnehmung
15 besteht darin, dass in letzterer Leistungs- und/oder Steuerleitungen insbesondere
für Multimedia und Kommunikation untergebracht sind, insbesondere in einem generellen
Netz und zur späteren wunschgemäßen und/oder änderbaren Beschaltung. Ferner können
in das Fertigbauelement 1 durch Funktionsausnehmungen 15 auch an den freien Seiten
Medienelemente (Bildschirme, Lautsprechersysteme, etc.) vorteilhaft integriert werden.
Eine perfekte Optik ohne störende Kabel oder sonstige "fliegende" Komponenten ist
flexibel möglich. So kann alternativ oder zusätzlich auch ein integriertes, kabelloses
oder kabelbasiertes Sensoriksystem zur Umsetzung eines (elektrisch) intelligenten
Hauses (Temperaturmessung und -kontrolle, Raumfeuchtemessung, Branddetektion, Lichtmessung
und -steuerung, etc. geschaffen werden.
[0097] Die übrigen Komponenten des sechsten Ausführungsbeispiels nach der Fig. 6 sind entsprechend
ihren Bezugszeichen wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen nach den Fig.
1 bis 5 und eine erneute Beschreibung wird weggelassen.
[0098] In den erfindungsgemäßen Fertigbauelementen können auch integrierte Innentürelemente
mit besonders hohem Schallschutzeffekt realisiert werden.
[0099] Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung und Nutzung der Funktionsausnehmungen
des Fertigbauelements besteht darin, in oder mittels der Funktionsausnehmungen besondere
Bauelemente (nicht gezeigt) für die aktive Tageslichteinleitung in dem Fertigbauelement
1 zu integrieren, wodurch eine große Lichtmenge in ein aus solchen Fertigbauelementen
1 erstelltes Gebäude geleitet werden kann, und vorteilhafterweise dennoch nur ein
allenfalls geringer Wärmeverlust in der Außenhülle auftreten kann. Als weitere Gestaltungsvariante
der wenigstens einen Funktionsausnehmung 15 des Fertigbauelements 1 kann vorgesehen
sein, dass innerhalb der dreidimensionalen Massivholzstruktur durch Kombination mit
transparenten oder transluzenten Elementen eine kontrollierte aktive Tageslichtführung
in das Innere des Gebäudes geschaffen wird, die nicht als klassische Fenster ausgeführt
sind und die einen Lichteinlass mit einem sehr geringen Wärmeverlust kombinieren.
[0100] Die wenigstens eine Funktionsausnehmung 15 des Fertigbauelements 1 kann auch ausgelegt
sein zur Aufnahme von zumindest einem Funktionselement für die spätere Vor-Ort-Montage.
Hier können z.B. Montagehalter aus Hartholz oder mit vorgefertigten Gewinden für massiv
hölzerne Montageelemente in der Vorfertigung des Fertigbauelements vorgesehen und
untergebracht werden, wie beispielsweise auch einsteckbare oder ausziehbare Befestigungselemente.
Damit werden rationelle, wirtschaftliche und/oder besonders stabile Verbindungstechniken
möglich, die überwiegend oder vollständig auf Holzverbindung basieren. Korrosion,
Spannungseffekte und negativer Einfluss auf z.B. die Brandsicherheit von metallischen
oder Kunststoffverbindern werden damit verringert oder eliminiert. Ferner kann die
wenigstens eine Funktionsausnehmung 15 des Fertigbauelements 1 ausgelegt sein und
genutzt werden, um an der Oberfläche und im Inneren des Fertigbauelements 1, wie z.B.
eines Holzbauelements, integrierte Halte- und Befestigungssysteme für Montagen, einschließlich
hängende Montagen, zu realisieren.
[0101] Von besonderem Vorteil ist, dass die Gestaltung des Fertigbauelements 1 mit der wenigstens
einen Funktionsausnehmung 15 und vorzugsweise einer Mehrzahl von solchen Funktionsausnehmungen
15 zulässt, dass je nach Kundenwunsch oder Erfordernissen mehrere der vorstehend erläuterten
Funktionen im gleichen Fertigbauelement 1 miteinander kombiniert werden können, wobei
je nach Funktion die Ausgestaltungen räumlich getrennt in verschiedenen solchen Funktionsausnehmungen
15 oder räumlich kombiniert in gemeinsamen solchen Funktionsausnehmungen 15 realisierbar
sind, wie durch die Darstellung des siebten Ausführungsbeispiels gemäß der Fig. 7
verdeutlicht wird. Die einzelnen Funktionen ergeben sich aus der Zusammenschau der
ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel, so dass anhand der Bezugszeichen hinsichtlich
der entsprechenden Details auf die jeweiligen Beschreibungen zu den vorherigen Ausführungsbeispielen
verwiesen wird, um bloße Wiederholungen zu vermeiden.
[0102] Noch weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fertigbauelements
1 und die Vorteile davon sind bereits in der Beschreibungseinleitung angegeben, worauf
hier im Rahmen der Ausführungsbeispiele nochmals vollumfänglich Bezug genommen wird.
[0103] Es können mit Vorzug mehrere Funktionsausnehmungen 15 - wie schon erwähnt - in einem
Fertigbauelement 1 enthalten sein, wobei solche mehreren Funktionsausnehmungen 15
innerhalb derselben Schicht und/oder innerhalb verschiedener Schichten angeordnet
sein können. Die Formen der Funktionsausnehmungen 15 sind nicht auf Rinnen oder Kanäle
beschränkt, sondern können auch durchgangsartig oder behälterartig sein. Ferner kann
jede Funktionsausnehmung 15 innerhalb der Schicht, in der sie selbst angeordnet ist,
oder in der Schicht, an der sie angrenzt, erweitert sein und/oder an einen Durchgang
23 zu einer weiteren Schicht oder einer Außenseite anschließen und mit einem solchen
Durchgang in Verbindung stehen. Weiterhin können Funktionsausnehmungen in benachbarten
Schichten miteinander ausgerichtet sein und/oder kombinieren, wobei insbesondere auch
drei oder mehr Schichten miteinander ausgerichtete und kombinierte Funktionsausnehmungen
aufweisen können.
[0104] Wie ein Fertigbauelement 1 grundsätzlich im fertigen Zustand aussieht, ist in der
Fig. 8 zu sehen, in der dieselben Bezugszeichen wie in den bisher behandelten Figuren
dieselben Teile und Komponenten betreffen, so dass ein erneutes Eingehen darauf weggelassen
wird.
[0105] Die Fig. 9a bis e zeigen je in einer schematischen Schnittansicht weitere Ausführungsbeispiele
von Fertigbauelementen 1. So besteht das Fertigbauelement 1 in der Fig. 9a aus fünf
Schichten, in der Fig. 9b aus sieben Schichten, in der Fig. 9c aus neun Schichten,
in der Fig. 9d aus elf Schichten und in der Fig. 9e aus 13 Schichten, die unterschiedliche
Dicken haben können. Zu erkennen sind auch gut die Nut-und-Feder-Ausgestaltungen 14
bei den Massivholzbrettern 7.
[0106] Die Fig. 10a bis c zeigen je in einer schematischen und geschnittenen Teilansicht
noch weitere Ausführungsbeispiele von Fertigbauelementen 1. In der Fig. 10a ist ein
Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Dübel 9 immer zwei Schichten verbinden
und bei dem die Länge der Dübel 9 genau gleich der Dicke von zwei Schichten ist. In
der Fig. 10b ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Dübel 9 immer drei
Schichten verbinden, bei dem die Länge der Dübel 9 länger als die Dicke von zwei Schichten
und kürzer als die Dicke von drei Schichten ist, und bei dem die Einführenden der
eingesetzten Dübel im Inneren einer Schicht von deren Außenseite beabstandet liegen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 10c sind Dübel 9 verschiedener Längen kombiniert.
Die Massivholzbretter 7 sind bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 10a bis
c innerhalb der Schichten wieder mittels Nut-und-Feder-Ausgestaltungen 14 fixiert.
[0107] Die Fig. 11a bis r zeigen in einer schematischen Seiten- und Draufsicht (Fig. 11a
und b) sowie in schematischen Schnittansichten (Fig. 11c bis r) und in noch einer
weiteren schematischen Seitenansicht (Fig. 11s) Ausführungsbeispiele für Dübel 9.
Die Dübel 9 haben konische Abschnitte oder Wulste in den jeweils gezeigten Gestaltungen,
wobei auch eine schraubgewindeartige Ausgestaltung möglich ist (Fig. 11s), die sowohl
ein Einschrauben als auch ein Eindrücken des Dübels 9 in eine Dübelaufnahmebohrung
10 ermöglicht. Die Gestaltungen sind so gewählt, z.B. widerhakenartig, dass ein selbsttätiges
Herauslösen eines Dübels 9 aus seiner Dübelaufnahmebohrung 10 vermieden wird, indem
möglichst ein Formschluss zwischen dem Dübel 9 und der Wand der Dübelaufnahmebohrung
10 erzielt wird. Bei anderen Materialien als Holz für die Schichten können andere
Dübelgestaltungen vorteilhaft sein.
[0108] Die Fig. 12 zeigt schematisch in einem Diagramm ein grundsätzliches Ausführungsbeispiel
für ein Herstellungsverfahren eines exemplarischen Fertigbauelements 1.
[0109] Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel
vorgesehen:
- automatisches Entnehmen von Rohware zur Herstellung von Massivholzschichten aus Massivholzbrettern
und/oder -stäben aus einem Lager,
- insbesondere automatisches Hobeln und/oder Kehlen von/der Rohware zur Herstellung
von gehobelten und/oder gekehlten Massivholzbrettern und/oder -stäben für Massivholzschichten,
- insbesondere automatisches Zurechtschneiden von gehobelten und/oder gekehlten Massivholzbrettern
und/oder -stäben zur Herstellung von Massivholzschichten mit einer Kappsäge,
- insbesondere automatisches Vorsortieren von gehobelten und/oder gekehlten sowie zurechtgeschnittenen
Massivholzbrettern und/oder -stäben zur Herstellung von Massivholzschichten,
- insbesondere automatisches Vorauswählen von Massivholzbrettern und/oder -stäben passend
für eine Massivholzschicht zur Vorbereitung des Verlegens zu Massivholzschichten,
- insbesondere jeweils automatisch Auslegen einer ersten Massivholzschicht aus Massivholzbrettern
und/oder -stäben auf eine Unterseite, Lagefixieren der ersten Massivholzschicht, ggf.
Erstellen wenigstens einer erfindungsgemäß verbindungsirrelevanten oder verbindungsfunktionsfreien
Funktionsausnehmung durch Fräsen, Bohren, Sägen oder dergleichen in der frei zugänglichen
Oberseite der ersten Massivholzschicht, Erfassen und Speichern der Lagen und Dimensionen
der Massivholzbretter und/oder -stäbe sowie aller erstellten erfindungsgemäßen Funktionsausnehmungen,
Wiederholen dieser Schritte für jede weitere Massivholzschicht bis zur packungsobersten
Massivholzschicht, Ermitteln der optimalen Orte für die Anbringung von Eingriffseinrichtungen
und Bohren von Aufnahmelöchern für die Eingriffseinrichtungen an diesen Orten, festes
Verbinden der untersten bis zur obersten Massivholzschicht durch Einbringen der Eingriffseinrichtungen
in die dafür erstellten Bohrungen, Wiederholen dieser Schritte zum Hinzufügen weiterer
Schichten und zum Vergrößern der Packung von Schichten bis die Enddicke des Fertigbauelements
erreicht ist,
- insbesondere automatisches oder teilautomatisches Fertigbearbeiten zur Erlangung der
Endform des Fertigbauelements sowie zur Erstellung von Zu- und Abgängen in den Außenschichten,
von Durchgängen durch das gesamte Fertigbauelement und von Ausschnitten (z.B. für
Fenster, Türen und dergleichen) in dem Fertigbauelement insbesondere mittels Kreissägen,
Tellerfräsen, Fräsen, Bohrern, Ausschnittsägen und dergleichen vorzugsweise an einem
Abbundportal, wobei das Fertigbearbeiten im Gegensatz zu Aufbauprinzipien von und
mit gattungsgemäßen Fertigbauelementen des Standes der Technik jeweils an einzelnen
Schichten oder an mehreren Schichten, wie beispielsweise drei bis vier Schichten,
im Paket durchgeführt werden kann, wodurch nicht nur sehr große Werkzeuge, wie z.B.
Kreissägen von etwa und größer als 1 m Durchmesser, wie sie für Bearbeitungen an gattungsgemäßen
Fertigbauelementen des Standes der Technik erforderlich sind, und die damit verbundenen
hohen Kosten vermieden werden können, sondern es auch beispielsweise bei der Fertigbearbeitung
eines Fensterausschnittes möglich ist, mit einer kleinen Kreissäge fast bis zum Ausschnittende
in einer Ecke auszuarbeiten, ohne auf Fräswerkzeuge zurück zu greifen, und
- insbesondere manuelle Endbearbeitung mittels Handsägen, Handfräsen und Handbohrern
sowie Montage von Ein- und Anbauten.
[0110] Allgemein sieht das erfmdungsgemäße Herstellungsverfahren für ein Fertigbauelement
1 mit zwei flächigen Außenseiten sowie einer ersten und einer zweiten Schicht, die
fest miteinander verbunden sind, vor, dass in die erste Schicht wenigstens eine Funktionsausnehmung,
die zumindest von einer der beiden flächigen Außenseiten beabstandet liegt und frei
von einer Verbindungsfunktion zwischen den beiden Schichten ist, auf der später der
anderen der Schichten zugewandten Seite eingebracht wird, bevor die erste Schicht
mit der zweiten, die wenigstens eine Funktionsausnehmung überdeckenden Schicht fest
verbunden wird.
[0111] Für die Verfahrensgestaltungen im Übrigen wird auf die diesbezüglichen Angaben in
der Beschreibungseinleitung und die analoge Umsetzung der Vorrichtungsmerkmale gemäß
den entsprechenden Angaben in den gesamten vorliegenden Unterlagen Bezug genommen,
um bloße Wiederholungen zu vermeiden.
[0112] Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele in der Beschreibung und in der
Zeichnung lediglich exemplarisch dargestellt und nicht darauf beschränkt, sondern
umfasst alle Variationen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der
Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen des Anspruchs und der
allgemeinen Darstellungen in der Einleitung dieser Beschreibung sowie der Beschreibung
der Ausführungsbeispiele entnehmen und mit seinem fachmännischen Wissen sowie dem
Stand der Technik kombinieren kann. Insbesondere sind alle einzelnen Merkmale und
Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung und ihrer Ausführungsbeispiele kombinierbar.
Bezugszeichenliste
[0113]
- 1
- Fertigbauelement
- 2
- flächige Außenseite
- 3
- flächige Außenseite
- 4
- erste Schicht
- 5
- zweite Schicht
- 6
- dritte Schicht
- 7
- Massivholzbretter
- 8
- Eingriffselemente
- 9
- Dübel
- 10
- Dübelaufnahmebohrungen
- 11
- Formschlussgestaltungen
- 12
- Längsseiten
- 13
- Kronen- oder Zickzackränder oder Keilverzinkungen
- 14
- Nut-und-Feder-Ausgestaltungen
- 15
- Funktionsausnehmung
- 16
- Ausfräsungen
- 17
- Kanalsystem
- 18
- Rohrleitung
- 19
- vierte Schicht
- 20
- fünfte Schicht
- 21
- Lüftungskanäle
- 22
- Lüftungskanäle
- 23
- Durchgänge
- 24
- Verbindungskanal
- 25
- breite Kanäle
- 26
- Holzfaserplatten
- 27
- Schallfangschlitze
- 28
- LED-Leuchtmittel oder -Beleuchtungseinheiten
1. Fertigbauelement (1) mit zwei flächigen Außenseiten (2, 3) sowie einer ersten und
einer zweiten Schicht (4, 5), die fest miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine der Schichten (5) auf der der anderen der Schichten (4) zugewandten
Seite wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) aufweist, die zumindest zu einer der
beiden flächigen Außenseiten (2) beabstandet liegt und frei von einer Verbindungsfunktion
zwischen den beiden Schichten (4, 5) ist.
2. Fertigbauelement (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Funktionsausnehmungen (15) enthalten sind, wobei solche mehreren Funktionsausnehmungen
(15) innerhalb derselben Schicht (4, 5) und/oder innerhalb verschiedener Schichten
(4, 5) angeordnet sein können, und/oder
dass die Funktionsausnehmung (15) kanalartig, durchgangsartig oder behälterartig ausgestaltet
ist, und/oder dass die Funktionsausnehmung (15) innerhalb der Schicht (4, 5), in der
sie selbst angeordnet ist, oder in der Schicht (4, 5), an der sie angrenzt, erweitert
ist und/oder an einen Durchgang (23) zu einer weiteren Schicht (6) oder einer Außenseite
(2, 3) anschließt und mit einem solchen Durchgang (23) in Verbindung stehen, und/oder
dass Funktionsausnehmungen (15) in benachbarten Schichten (4, 5; 5, 6; 6, 19) miteinander
ausgerichtet sind und/oder kombinieren, wobei insbesondere auch drei oder mehr Schichten
(4, 5, 6, 19, 20) miteinander ausgerichtete und kombinierte Funktionsausnehmungen
(15) aufweisen.
3. Fertigbauelement (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schichten (4, 5, 6, 19, 20) Massivmaterialschichten sind, wobei vorzugsweise
die wenigstens eine Massivholzschicht (4, 5, 6, 19, 20) aus Massivholzbrettern (7)
und/oder -stäben besteht, und wobei noch weiter mit Vorzug, wenn zwei Massivholzschichten
(4, 5, 6, 19, 20) jeweils aus Massivholzbrettern (7) und/oder -stäben unmittelbar
benachbart sind, die Massivholzbretter (7) und/oder -stäbe zweier benachbarter Massivholzschichten
(7) ungleich zueinander ausgerichtet sind, was auch mit einigen, wie beispielsweise
zwei oder drei oder vier Lagen mit parallel ausgerichteten, aber bezüglich der Lagen
insbesondere teilweise überlappenden Massivholzbrettern (7) und/oder -stäben kombiniert
sein kann, und/oder dass mindestens eine der Schichten (4, 5, 6, 19, 20) zumindest
im Wesentlichen einen nachwachsenden und/oder biologisch abbaubaren Rohstoff, besonders
bevorzugt Holz, insbesondere Massivholz enthält, und/oder
dass die wenigstens zwei Schichten (4, 5, 6, 19, 20), wie insbesondere Massivholzschichten,
leimfrei und insbesondere mittels Eingriffselementen (8) miteinander verbunden sind,
vorzugsweise mittels Dübeln (9) aus insbesondere demselben Grundmaterial, wie die
Massivmaterialschichten (4, 5, 6, 19, 20), wobei vorzugsweise dabei zum Verbinden
Dübel (9) aus Hartholz mit Massivholzschichten (4, 5, 6, 19, 20) aus weicherem Holz
als dem der Dübel (9) kombiniert sind, und/oder
dass die Schichten (4, 5, 6, 19, 20), wie insbesondere Massivholzschichten, paarweise
mittels Dübeln (9) verbunden sind, wobei bevorzugt, wenn mehr als zwei Schichten (4,
5, 6, 19, 20) enthalten sind, die axiale Länge der Dübel (9) auch länger als die Dicke
von zwei Schichten (4, 5, 6, 19, 20) und kürzer als die Dicke von drei Schichten (4,
5, 6, 19, 20) ist, oder wobei insbesondere die axiale Länge der Dübel (9) kürzer als
die Gesamtdicke der Schichten (4, 5, 6, 19, 20) ist, in die der Dübel (9) eingreift.
4. Fertigbauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) ausgelegt ist für Wärmedämmung, Wärmespeicherung,
Brandhemmung, Brandschutz, verbesserte Statik, Beleuchtung, Tageslichteinleitung,
baubiologische, energiesparende Funktionen, Komfortfunktionen, und/oder verbesserten
Schallschutz, und/oder dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) ausgelegt
ist für
- Winddichtigkeit
- Luftdichtigkeit an der Innenseite der Außenwand
- verbesserter Luftschallschutz aufgrund verbesserter Luftdichtigkeit
- aktive Be- und Entlüftung (mit Wärmerückgewinnung bzw. Vorkühlung)
- aktiver Brandschutz
- Körper- und Trittschalldämmung
- Verbesserung der Raumluftqualität
- Regulierung der Raumluftfeuchte
- erhöhte thermische Isolation
- erhöhte Wärmespeicherung
- indirekte elektrische Beleuchtung
- Tageslichtbeleuchtung
- zusätzlicher Wärmeschutz für Fensteröffnungen
- zusätzlicher Einbruchschutz.
5. Fertigbauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) einen Kanal (21, 22) zur Führung von
Abluft bzw. Frischluft für eine aktive Be- und/oder Entlüftung bildet oder aufnimmt,
oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) einen Luftleitkanal (21, 22) und/oder
Ein- sowie Auslassöffnungen (23) sowie insbesondere auch Steuereinrichtungen, wie
insbesondere Klappen, Blenden oder Flügel, enthält, oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) eine direkte oder indirekte Beleuchtung
mit Leuchtmitteln (28), wie beispielsweise mit LED-Leuchtmitteln, enthält, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) einen Kabelkanal für Versorgungs- und/oder
Steuerkabel und/oder Aufnahmeöffnungen für Leuchtmittel (28) und/oder Austrittsöffnungen
für Licht enthält, wobei ferner vorzugsweise eine aktive Einstellbarkeit einer direkten
oder indirekten Beleuchtung durch aktive Veränderbarkeit der Plazierung oder Abstrahlrichtung
oder Abstrahlfläche der Leuchteinrichtungen oder -mittel (28), wie beispielsweise
LEDs, über eine Mechanik innerhalb des Fertigbauelements (1) während der Nutzung vorgesehen
ist, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) zu Leitungszwecken zwischen der Außenseite
und der Innenseite des verbauten Fertigbauelements dient, insbesondere um ein vollständiges
solarunterstütztes und vorteilhafterweise netzunabhängiges Beleuchtungssystem zu realisieren,
und/oder dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) mit einer begrenzten Lichtleistung
und einem Anschluss an das herkömmliche Stromnetz eine Notlichtanlage realisiert,
und/oder dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) eine aktive und/oder eine
passive Brandschutzfunktion enthält, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) Lehmbauelemente oder Lehmmaterial zu
thermischen, akustischen, Belüftungs- und/oder Feuchtigkeitszwecken enthält, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung einen Kanal von der Bauelementinnenseite
zur Bauelementaußenseite enthält, welcher Kanal insbesondere mittels Steuereinrichtungen,
wie z.B. Klappen, Blenden oder Flügel, einer einstellbaren und/oder regelbaren aktiven
oder passiven Raumbelüftung und/oder Raumentlüftung dient, wobei ferner vorzugsweise
elektrische und/oder mechanische Stellglieder vorgesehen sind, die manuell und/oder
automatisch betätigbar sind, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) eine Wandflächenheizung und/oder eine
Wandflächenkühlung mit Heizungswasser und/oder Kühlwasser vorzugsweise in wenigstens
einer Leitung in der wenigstens einen Funktionsausnehmung enthält, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) aktive und/oder passive Elemente zur
Erhöhung der Wärmespeicherfähigkeit enthält, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) zum Beeinflussen der Raumfeuchte ausgelegt
oder ausgestattet ist, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) ausgelegt oder ausgestattet ist, um
für eine erhöhte thermische Isolation zu sorgen, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) passive Elemente zur Schalldämmung (Körperschall,
Trittschall, Umgebungsschall) enthält, insbesondere mittels Sand, lose geschüttetem
Lehmpulver, Holzweichfasermaterial, Holzspänen oder Holzschnitzeln, Blähton oder mineralisierter
Zellulose (Isoflock) oder dergleichen oder Kombinationen daraus, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) passive Elemente zur Schallbrechung
enthält, und/oder dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) für die aktive
Tageslichteinleitung in dem oder durch das Fertigbauelement ausgelegt oder ausgestattet
ist, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) transparente oder transluzente Elemente
enthält, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) zum aktiven Wärmeschutz für Fenster
und Außentüren Funktionselemente enthält, die in der Nacht oder in Phasen der Nichtnutzung
eines Gebäudes aktiviert werden können, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) zumindest ein Funktionselement für die
spätere Vor-Ort-Montage enthält, und/oder
dass die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) integrierte Halte- und Befestigungssysteme
für Montagen, einschließlich hängende Montagen, enthält.
6. Fertigbauelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fertigbauelement (1) einen dreidimensionalen Strukturaufbau aus Schichten aus
massiven Holzkomponenten hat, wie Bretter, Balken, Stäbe, Stangen und dergleichen,
wobei die Holzkomponenten leim- oder kleberfrei und/oder mittels Holzdübeln (9) miteinander
verbunden sind, und/oder
wobei die Holzkomponenten vorzugsweise Trägerkomponenten sind und/oder aus bis zu
vierseitig profiliertem massivem Holz bestehen, und/oder
wobei die Holzkomponenten in Lagen zur Bildung der Schichten (4, 5, 6, 19, 20) angeordnet
sind, und wobei ferner bevorzugt die Holzkomponenten in zwei benachbarten Lagen (4,
5, 6, 19, 20) Ausrichtungen oder Orientierungen haben, die unter einem Winkel von
größer 0 ° bis zu 90 ° zueinander verlaufen, oder wobei z.B. zwei oder drei oder vier
Lagen (4, 5, 6, 19, 20) mit parallel ausgerichteten, aber insbesondere teilweise überlappenden
Holzkomponenten und wenigstens eine weitere Lage (4, 5, 6, 19, 20) mit Holzkomponenten
unter einem Winkel von größer 0 ° bis zu 90 ° zu den parallelen Lagen (4, 5, 6, 19,
20) angeordnet sind, oder wobei z.B. zwei oder drei oder vier Lagen (4, 5, 6, 19,
20) mit parallel ausgerichteten, aber insbesondere teilweise überlappenden Holzkomponenten
und wenigstens eine weitere Lage (4, 5, 6, 19, 20) mit Holzkomponenten unter einem
Winkel von größer 0 ° bis zu 90 ° zu den parallelen Lagen (4, 5, 6, 19, 20) aus statischen
Gründen angeordnet sind, und/oder
wobei die Holzkomponenten in Lagen (4, 5, 6, 19, 20) zur Bildung der Schichten (4,
5, 6, 19, 20) angeordnet sind, und wobei ferner bevorzugt die Holzkomponenten benachbarter
Lagen (4, 5, 6, 19, 20) durch vorzugsweise eine Vielzahl von Eingriffselementen (8)
kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind, welche Eingriffselemente
oder Verbinderkomponenten (8) insbesondere massive hölzerne oder Holzdübel (9) sind,
die weiter mit Vorzug eine Oberflächenstruktur und/oder asymmetrische Gestaltung insbesondere
für eine Rückhaltefunktion aufweisen, und/oder
wobei die Holzkomponenten benachbarter Lagen oder Schichten (4, 5, 6, 19, 20) mittels
Eingriffselementen oder Verbinderkomponenten (8), wie insbesondere hölzerne oder Holzdübel
(9), miteinander verbunden sind, welche Eingriffselemente oder Verbinderkomponenten
(8) eine axiale Länge haben, die kürzer als die Dicke der Lagen (4, 5, 6, 19, 20)
ist, die sie durch Eingriff verbinden, und/oder insbesondere in nur zwei bis maximal
drei Lagen von Holz- oder Trägerkomponenten eingreifen, und/oder wobei die Holzkomponenten
benachbarter Lagen oder Schichten (4, 5, 6, 19, 20) mittels Eingriffselementen oder
Verbinderkomponenten (8), wie insbesondere hölzerne oder Holzdübel (9), miteinander
verbunden sind und in einer äußeren von miteinander verbundenen benachbarten Lagen
oder Schichten (4, 5, 6, 19, 20) für die Aufnahme der Eingriffselemente (8) nur Sacklöcher
(10) enthalten sind, während in der anderen oder den anderen der miteinander verbundenen
benachbarten Lagen oder Schichten Durchgangslöcher (10) für die Aufnahme der Eingriffselemente
(8) enthalten sind, welche Durchgangslöcher (10) und Sacklöcher (10) miteinander ausgerichtet
sind.
7. Fertigbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fertigbauelement (1) Schicht (4, 5, 6, 19, 20) um Schicht (4, 5, 6, 19, 20) gefügt
ist, wobei in jeder einzelnen Schicht (4, 5, 6, 19, 20) vor dem Verbinden mit einer
benachbarten Schicht (4, 5, 6, 19, 20) an seiner insbesondere der benachbarten Schicht
(4, 5, 6, 19, 20) zugewandten Oberfläche und somit nach dem Verbinden benachbarter
Schichten (4, 5, 6, 19, 20) im Inneren der Schichten (4, 5, 6, 19, 20) die für spezifische
Funktionen notwendigen Strukturen in Form der Funktionsausnehmungen (15) eingearbeitet
sind, wie vorzugsweise durch Fräsen, Bohren, Sägen, und dergleichen, und/oder wobei
funktionale, teils holzfremde Elemente in die wenigstens eine Funktionsausnehmung
(15) wenigstens einer Schicht (4, 5, 6, 19, 20) eingebaut sind, wie insbesondere Rohre,
Schläuche, Lüfter, Leuchtmittel, mineralische Materialien, etc., und/oder
dass das Fertigbauelement (1) Schicht (4, 5, 6, 19, 20) um Schicht (4, 5, 6, 19, 20) gefügt
ist und die Schichten (4, 5, 6, 19, 20) aus massiven Holzkomponenten bestehen, wie
Bretter, Balken, Stäbe, Stangen und dergleichen, wobei in mindestens zwei und maximal
in allen Schichten (4, 5, 6, 19, 20) die Holzkomponenten innerhalb jeder solchen Schicht
(4, 5, 6, 19, 20) über geeignete Profilierungen (Formschlussgestaltungen 11), wie
z.B. Nut-und-Feder-Profile (14) oder Keilverzinkungen (13), dicht schließend miteinander
verbunden sind, so dass die Funktion der Winddichtigkeit senkrecht den Schichten gegeben
ist, und/oder dass zur Erhöhung der statischen Belastbarkeit vorgesehen ist, dass
einzelne Schichten oder Lagen (4, 5, 6, 19, 20) des Fertigbauelements (1) aus unterschiedlichen
Materialien bestehen, wie insbesondere eine Kombination aus Massivholzschichten jeweils
aus Massivholzbrettern und/oder -stäben aus Weichholz und aus Hartholz, wobei insbesondere
abwechselnd Weichholz- und Hartholzschichten das Fertigbauelement (1) aufbauen oder
wobei insbesondere zwei oder drei Hartholzschichten (4, 5, 6, 19, 20) aufeinander
folgend vorgesehen und von jeweils einer Weichholzschicht (4, 5, 6, 19, 20) abgedeckt
sind.
8. Herstellungsverfahren für ein Fertigbauelement (1) mit zwei flächigen Außenseiten
(2, 3) sowie einer ersten und einer zweiten Schicht (4, 5), die fest miteinander verbunden
sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass in die erste Schicht (4) wenigstens eine Funktionsausnehmung (15), die zumindest
von einer der beiden flächigen Außenseiten (2) beabstandet liegt und frei von einer
Verbindungsfunktion zwischen den beiden Schichten (4, 5) ist, auf der später der anderen
der Schichten (5) zugewandten Seite eingebracht wird, bevor die erste Schicht (4)
mit der zweiten, die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) überdeckenden Schicht
(5) fest verbunden wird.
9. Herstellungsverfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine zweite, dritte, vierte usw. Schicht (4, 5, 6, 19, 20) hinzugefügt und gemeinsam
mit wenigstens einer Funktionsausnehmung (15) versehen werden, bevor eine weitere,
die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) überdeckende Schicht (4, 5, 6, 19, 20)
hinzu gefügt wird, wobei vorzugsweise vor oder nach dem Hinzufügen der weiteren, die
wenigstens eine Funktionsausnehmung überdeckenden Schicht (4, 5, 6, 19, 20), insbesondere
die erste und die zweite, oder die erste, zweite und dritte oder die erste und zweite
und dann diese zusammen mit der dritten oder die erste, zweite, dritte und vierte
oder die erste, zweite und dritte und dann diese zusammen mit der vierten Schicht
temporär für die Bearbeitung oder bereits lagefixiert oder endgültig fest verbunden
werden, usw., und/oder
dass als Schichten (4, 5, 6, 19, 20) Massivmaterialschichten verwendet werden und/oder
vorzugsweise mindestens eine der Schichten (4, 5, 6, 19, 20) zumindest im Wesentlichen
einen nachwachsenden und/oder biologisch abbaubaren Rohstoff, besonders bevorzugt
Holz, insbesondere Massivholz, enthält, wobei ferner bevorzugt die wenigstens eine
Massivholzschicht aus Massivholzbrettern und/oder -stäben zusammengesetzt wird, welche
Massivholzbretter und/oder -stäbe der wenigstens einen Massivholzschicht (4, 5, 6,
19, 20) in einer Ebene ausgelegt und danach mit der zweiten Schicht verbunden werden,
und/oder wobei vorzugsweise die Massivholzbretter und/oder -stäbe der wenigstens einen
Massivholzschicht (4) vor dem Verbinden mit der zweiten Schicht (5) temporär am Arbeitsplatz
lagefixiert werden, und/oder wobei mit Vorzug die Massivholzbretter und/oder -stäbe
der wenigstens einen Massivholzschicht (4, 5) zum Aufbau der zweiten Schicht (5) zu
verwenden, die auf der ersten Schicht aufgebaut und dann mit letzterer verbunden wird,
wobei noch weiter insbesondere vor dem Verbinden der beiden Schichten (4, 5) in eine
davon, vorzugsweise in die bei dem Verbindungsschritt unten liegende Schicht (4),
die wenigstens eine Funktionsausnehmung (15) eingearbeitet wird, wie insbesondere
durch Fräsen, Bohren, Sägen oder dergleichen, und dann die zweite Schicht darauf gelegt
oder aufgebaut wird, und/oder
dass die erste Schicht (4, 5) aus Massivholzbrettern und/oder -stäben zur Bildung einer
ersten Massivholzschicht aufgebaut und temporär am Arbeitsplatz lagefixiert wird,
dass jegliche gewünschte oder erforderliche Funktionsausnehmung (15) in diese erste
Massivholzschicht aus Massivholzbrettern und/oder -stäben eingearbeitet wird, wie
insbesondere durch Fräsen, Bohren, Sägen oder dergleichen, dass danach eine zweite
Massivholzschicht (5) aus Massivholzbrettern und/oder -stäben so auf der ersten Massivholzschicht
(4) aus Massivholzbrettern und/oder -stäben aufgebaut wird, dass jegliche solche Funktionsausnehmung
(15) in der ersten Massivholzschicht (4) überdeckt ist, und dass die Massivholzbretter
und/oder -stäbe der zweiten Massivholzschicht (5) ausgerichtet oder orientiert werden
in einer Richtung, die zur Richtung der Ausrichtung oder Orientierung der Massivholzbretter
und/oder -stäbe der ersten Massivholzschicht unter einem Winkel von größer 0 ° und
bis zu 90 ° verläuft, oder dass die zweite Massivholzschicht aus Massivholzbrettern
und/oder -stäben so auf der ersten Massivholzschicht aus Massivholzbrettern und/oder
-stäben aufgebaut wird, dass die Massivholzbretter und/oder -stäbe der benachbarter
Massivholzschichten ungleich zueinander ausgerichtet sind, und dass abschließend die
erste und die zweite Massivholzschicht (4, 5) fest und dauerhaft miteinander verbunden
werden, und/oder
dass vor dem festen Verbinden der ersten und der zweiten Massivholzschichten (4, 5) noch
ein Aufbau einer dritten Massivholzschicht (6) auf der zweiten Massivholzschicht (5)
erfolgt, und zwar bevorzugt in derselben Weise, wie die zweite Massivholzschicht (5)
auf der ersten Massivholzschicht (4) aufgebaut wurde, und dass eventuell weitere Massivholzschichten
entsprechend aufgebaut werden, und dass dann alle derart gestapelten Massivholzschichten
temporär zueinander fixiert und so dann miteinander fest und dauerhaft verbunden werden,
wobei Funktionsausnehmungen (15) vor dem Aufbau der jeweils nächsten Massivholzschicht
in die vorher aufgebaute Massivholzschicht eingearbeitet werden, wobei sich insbesondere
eine solche Funktionsausnehmung (15) ohne Beschränkung auch über die gesamte Dicke
einer Massivholzschicht erstrecken kann, und/oder
dass die wenigstens zwei Schichten (4, 5), wie insbesondere Massivholzschichten, leimfrei
und insbesondere mittels Eingriffselementen (8) miteinander verbunden werden, vorzugsweise
mittels Dübeln (9) aus insbesondere demselben Grundmaterial, wie die Massivmaterialschichten
(4, 5), wobei vorzugsweise dabei zum Verbinden Dübel (9) aus Hartholz mit Massivholzschichten
aus weicherem Holz als dem der Dübel kombiniert werden, und/oder wobei die Schichten,
wie insbesondere Massivholzschichten, paarweise mittels Dübeln verbunden werden, und/oder
dass zum Verbinden mittels Eingriffselementen (8), wie insbesondere Dübeln (9), in die
miteinander zu verbindenden Schichten (4, 5, 6, 19, 20) ggf. nach dem temporären Fixieren
relativ zueinander und weiter ggf. der Massivholzschichten aus Massivholzbrettern
und/oder -stäben für sich von der obersten Schicht her Bohrungen (10) eingebracht
werden, die zumindest bis in die unterste Schicht reichen und in die dann die Eingriffselemente
(8), wie insbesondere Dübel (9), eingesetzt, eingedrückt, eingeschlagen oder eingeschossen
werden, und/oder
dass, wenn mehr als zwei Schichten (4, 5, 6, 19, 20) enthalten sind, die axiale Länge
der Dübel länger als die Dicke von zwei Schichten und insbesondere kürzer als die
Dicke von drei Schichten ist, und/oder dass die axiale Länge der Dübel kürzer als
die Dicke der Schichten ist, in die der Dübel eingreift.
10. Herstellungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass als weitere Verfahrensschritte enthalten sind:
das Erfassen der Lagen und Dimensionen von Massivholzbrettern und/oder -stäben der
ausgelegten ersten Schicht (4) und das Erfassen der Lagen und Dimensionen von Massivholzbrettern
und/oder -stäben der darauf aufgebauten zweiten (5) und ggf. jeder darauf aufgebauten
weiteren Schicht (6, 19, 20), und das Ermitteln von Bohrorten für Bohrungen (10) zur
Aufnahme von Eingriffselementen (8), wie insbesondere Dübeln (9), wo eine Bohrung
Massivholzbretter und/oder -stäbe aller beteiligten Schichten (4, 5, 6, 19, 20) in
einem vorgegebenen Abstand vom Rand aller beteiligten Massivholzbretter und/oder -stäbe
betrifft und das Erstellen solcher Bohrungen (10), wobei vorzugsweise die Erfassungen
von Lagen und Dimensionen von Massivholzbrettern und/oder -stäben optisch mit nachgeschalteter
Bilderkennungselektronik erfolgen, das Ermitteln von gewünschten oder geeigneten Bohrorten
mit einer Rechenelektronik erfolgt, und das Erstellen solcher Bohrungen (10) automatisiert
und basierend auf den Ergebnissen der Rechenelektronik gesteuert ist,
und/oder
dass die Lage und Dimensionen von jeglichen vorhandenen Funktionsausnehmungen (15) erfasst
wird und
solche Bohrorte für Bohrungen (10) zur Aufnahme von Eingriffselementen (8), wie insbesondere
Dübeln (9), ermittelt werden, wo sich keine solche Funktionsausnehmung (15) befindet,
wobei insbesondere die Erfassungen von Lagen und Dimensionen von solchen erfmdungsgemäßen
Funktionsausnehmungen (15) optisch mit nachgeschalteter Bilderkennungselektronik erfolgen,
erfolgt das Ermitteln von gewünschten oder
geeigneten Bohrorten mit einer Rechenelektronik, und ist das Erstellen solcher Bohrungen
(10) automatisiert und basierend auf den Ergebnissen der Rechenelektronik gesteuert,
und/oder dass die Berücksichtigung von Lagen und Dimensionen von Massivholzbrettern
und/oder -stäben in den einzelnen Schichten (4, 5, 6, 19, 20) und von Funktionsausnehmungen
(15) in den einzelnen Schichten (4, 5, 6, 19, 20) kombiniert sind, und/oder
dass ein Grundmuster von Bohrungen (10) oder minimale und maximale Abstände von Bohrungen
(10) vorgegeben werden oder sind und die Rechenelektronik aus den Ergebnissen der
Ermittlung der Lagen und Dimensionen von Massivholzbrettern und/oder -stäben in den
einzelnen Schichten (4, 5, 6, 19, 20) und der Lage und Dimensionen von jeglichen vorhandenen
erfindungsgemäßen Funktionsausnehmungen (15) in den einzelnen Schichten (4, 5, 6,
19, 20) einerseits und in Abhängigkeit des Grundmusters von Bohrungen oder
minimalen und maximalen Abständen von Bohrungen optimal liegende Bohrorte (10) ermittelt
oder bestimmt.
11. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass einer oder mehrere der nachfolgenden Verfahrensschritte enthalten ist:
- automatisches Entnehmen von Rohware zur Herstellung von Massivholzschichten (4,
5, 6, 19, 20) aus Massivholzbrettern und/oder -stäben aus einem Lager,
- insbesondere automatisches Hobeln und/oder Kehlen von/der Rohware zur Herstellung
von gehobelten und/oder gekehlten Massivholzbrettern und/oder -stäben für Massivholzschichten
(4, 5, 6, 19, 20),
- insbesondere automatisches Zurechtschneiden von gehobelten und/oder gekehlten Massivholzbrettern
und/oder -stäben zur Herstellung von Massivholzschichten (4, 5, 6, 19, 20) mit einer
Kappsäge,
- insbesondere automatisches Vorsortieren von gehobelten und/oder gekehlten sowie
zurechtgeschnittenen Massivholzbrettern und/oder -stäben zur Herstellung von Massivholzschichten
(4, 5, 6, 19, 20),
- insbesondere automatisches Vorauswählen von Massivholzbrettern und/oder -stäben
passend für eine Massivholzschicht (4, 5, 6, 19, 20) zur Vorbereitung des Verlegens
zu Massivholzschichten (4, 5, 6, 19, 20),
- insbesondere jeweils automatisch Auslegen einer ersten Massivholzschicht aus Massivholzbrettern
und/oder -stäben auf eine Unterseite, Lagefixieren der ersten Massivholzschicht, ggf.
Erstellen wenigstens einer erfindungsgemäß Funktionsausnehmung (15) durch Fräsen,
Bohren, Sägen oder dergleichen in der frei zugänglichen Oberseite der ersten Massivholzschicht,
Erfassen und Speichern der Lagen und Dimensionen der Massivholzbretter und/oder -stäbe
sowie aller erstellten Funktionsausnehmungen, Wiederholen dieser Schritte für jede
weitere Massivholzschicht bis zur packungsobersten Massivholzschicht, Ermitteln der
optimalen Orte für die Anbringung von Eingriffseinrichtungen (8) und Bohren von Aufnahmelöchern
(10) für die Eingriffseinrichtungen (8) an diesen Orten, festes Verbinden der untersten
bis zur obersten Massivholzschicht (4, 5, 6, 19, 20) durch Einbringen der Eingriffseinrichtungen
(8) in die dafür erstellten Bohrungen (10), Wiederholen dieser Schritte zum Hinzufügen
weiterer Schichten und zum Vergrößern der Packung von Schichten (4, 5, 6, 19, 20)
bis die Enddicke des Fertigbauelements (1) erreicht ist,
- insbesondere automatisches oder teilautomatisches Fertigbearbeiten zur Erlangung
der Endform des Fertigbauelements sowie zur Erstellung von Zu- und Abgängen (23) in
den Außenseiten, von Durchgängen (23) durch das gesamte Fertigbauelement und von Ausschnitten
(z.B. für Fenster, Türen und dergleichen) in dem Fertigbauelement (1) insbesondere
mittels Kreissägen, Tellerfräsen, Fräsen, Bohrern, Ausschnittsägen und dergleichen
vorzugsweise an einem Abbundportal.